《电火花成形加工》课件

电火花成形加工电火花成形加工是一种先进的制造工艺，用于生产各种复杂形状和精细特征的零件。该技术利用电火花在电极和工件之间放电，从而去除材料并形成所需的形状。课程介绍课程目标深入了解电火花成形加工的原理、工艺、应用和发展趋势。学习内容电火花成形加工的基本原理电火花成形加工的工艺流程电火花成形加工的应用案例电火花成形加工的安全操作和环境保护教学方法课堂讲授、案例分析、分组讨论、实操演示等。考核方式课堂参与、作业完成、考试成绩等。什么是电火花成形加工电火花成形加工，又称为电火花成形，是一种利用电火花放电原理对金属材料进行加工的工艺方法。通过电极和工件之间的电火花放电，将材料去除，从而形成所需的形状或尺寸。电火花成形加工的原理1电极与工件之间产生间隙放电2放电能量使工件表面熔化3高速冲刷带走熔化金属4重复放电逐渐形成所需形状电火花成形加工的特点高精度电火花成形加工可以实现高精度加工，加工精度可达微米级。复杂形状能够加工各种复杂形状，包括内腔、凹槽、孔等，不受工件材料限制。材料适应性强适用于各种金属材料，包括硬质合金、淬硬钢、耐热合金等。自动化程度高加工过程自动化程度高，可实现无人化操作，提高生产效率。电火花成形加工的应用领域模具制造电火花成形加工可用于制作各种复杂形状的模具，例如冲压模、注射模、压铸模等。该技术能够实现高精度、高表面质量的模具制造，提高产品质量和生产效率。航空航天电火花成形加工可用于制作各种航空航天零部件，例如发动机叶片、机身面板、机翼部件等。该技术能够制作出高精度、高强度、耐高温的零部件，满足航空航天领域的特殊需求。医疗器械电火花成形加工可用于制作各种医疗器械，例如手术刀、人工关节、心脏瓣膜等。该技术能够制作出高精度、高生物相容性的医疗器械，提高医疗效果和安全性。汽车制造电火花成形加工可用于制作各种汽车零部件，例如发动机缸体、曲轴、齿轮等。该技术能够制作出高精度、高强度、耐磨损的零部件，提高汽车性能和可靠性。电火花成形加工的主要设备11.电火花成形机床主要包括工作台、电极夹持装置、控制系统、冷却系统等。22.电源装置提供高压脉冲电流，用于产生火花放电。33.电极加工系统包括电极材料、电极制造设备、电极测量设备等。44.加工液供应系统提供冷却、润滑、冲洗、导电等功能。电火花成形加工的工艺流程工件准备将工件进行清洗和表面处理，去除油污、锈迹等杂质，保证加工表面清洁光滑。电极制作根据工件形状和尺寸设计电极，并使用加工方法制作电极，保证电极尺寸精度和表面质量。加工液选择根据工件材料和加工条件选择合适的加工液，保证加工过程中的润滑、冷却和冲洗效果。参数设置根据工件材料、电极材料和加工要求，设置合适的加工参数，例如脉冲宽度、脉冲电流、间隙电压等。加工过程在加工过程中，电极与工件之间产生火花放电，逐步去除工件材料，形成所需的形状和尺寸。表面处理加工完成后，对工件进行表面处理，例如研磨、抛光等，改善工件表面质量，提高表面光洁度。电极材料的选择电极材料的特性电极材料的导电率、熔点、硬度、抗腐蚀性和加工性能等因素，直接影响加工效率和工件质量。常见电极材料铜石墨钨铜合金钼材料选择原则根据加工对象的材质、形状、尺寸、精度等因素，选择合适的电极材料。电极的制作1设计电极设计需要考虑加工零件的形状、尺寸、精度等要求，确保电极能够准确地加工出所需的零件形状。2材料选择电极材料的选择取决于加工零件的材料、加工精度、表面质量等要求，常用的电极材料有铜、黄铜、石墨、钨等。3加工电极加工方式主要包括铣削、线切割、电火花成形加工等，选择合适的加工方法可以保证电极的精度和表面质量。4检验电极加工完成后，需要进行严格的检验，确保电极的尺寸、形状、表面质量等符合要求。加工液的选择介电性能加工液应具有良好的介电性能，确保放电通道稳定，提高加工效率。冷却性能加工液要具备良好的冷却性能，带走加工过程中产生的热量，避免工件和电极过热。清洗性能加工液需要具备一定的清洗性能，带走加工过程产生的碎屑，保持加工区域清洁。润滑性能加工液可以减少电极与工件之间的摩擦，降低加工阻力，延长电极寿命。加工参数的设置脉冲宽度脉冲宽度影响加工速度和表面粗糙度，需根据材料和加工需求选择。脉冲电流脉冲电流影响加工效率和电极磨损速度，需根据工件材料和形状选择。间隙电压间隙电压影响加工精度和表面质量，需根据加工精度要求和材料特性选择。加工速度加工速度影响加工效率和表面质量，需根据工件形状和精度要求选择。表面质量的控制表面粗糙度电火花成形加工后，工件表面会形成微小的凹凸不平，即表面粗糙度。表面形貌电火花成形加工后，工件表面可能会出现微小的坑洼、裂纹等形貌。表面层结构电火花成形加工后，工件表面会形成一层熔化和再凝固的表面层，结构会发生改变。尺寸精度加工过程中，工件尺寸会受电火花加工的影响，需要控制尺寸精度。加工精度的控制加工精度影响因素电极形状，加工参数，工件材料，加工液，环境温度等因素都会影响加工精度。精度控制方法精密切割电极，优化加工参数，选择合适的加工液，控制环境温度，使用精密测量仪器等方法可以有效提高加工精度。工件几何尺寸的控制1精确尺寸电火花成形加工可以实现高精度尺寸控制，误差可控制在微米级。2形状复杂该加工方法适用于复杂形状和高精度要求的工件。3控制方法通过控制加工参数，例如脉冲宽度、脉冲电流和加工速度，可以有效地控制工件的几何尺寸。4监控系统使用专门的监控系统，实时监测加工过程，确保工件尺寸精度。工件表面层质量的控制1表面粗糙度电火花成形加工过程中，表面粗糙度会受到电极材料、加工参数等因素的影响。2表面硬度加工后，工件表面会形成一层热影响层，影响硬度和耐磨性。3表面裂纹加工过程中，表面可能会出现微裂纹，影响零件的疲劳强度。4表面残余应力热影响层会导致表面残余应力，影响零件的稳定性和使用寿命。工件表面层的处理电火花成形加工后，工件表面会形成一层热影响层，这层通常是硬化层，会影响工件的性能和寿命。因此，需要对工件表面进行处理。1去除热影响层利用机械或化学方法去除热影响层2表面抛光提高工件表面光洁度3表面处理如镀层、涂层、热处理等表面处理方法的选择取决于工件的材质、尺寸、形状、精度要求和使用环境。工件表面层的残余应力残余应力的产生电火花成形加工过程中，工件表面层会受到热量和电场的影响，导致产生残余应力。残余应力的影响残余应力会影响工件的尺寸稳定性、表面质量和疲劳强度。控制残余应力可以通过调整加工参数、选择合适的加工液和进行热处理等方法来控制残余应力。电火花成形加工的优势高精度电火花成形加工可以实现高精度加工，可以加工出复杂形状和精细结构。加工灵活电火花成形加工可以加工各种材料，包括硬质合金、陶瓷、玻璃等。形状复杂电火花成形加工可以加工出各种形状的工件，包括具有复杂形状和特殊结构的工件。无需刀具电火花成形加工不需要刀具，可以避免刀具磨损带来的误差。电火花成形加工的局限性加工效率电火花成形加工的效率相对较低，与其他加工方法相比，加工速度较慢。由于电火花加工过程需要反复放电，加工时间较长，这对于生产效率提出了挑战。加工精度电火花成形加工的精度受多种因素影响，如电极材料、加工参数、加工液等。因此，要获得高精度加工结果，需要严格控制加工参数和工艺条件。电火花成形加工的发展趋势精密加工电火花成形加工在精密加工领域具有重要的应用价值。自动化电火花成形加工朝着自动化、智能化方向发展。多轴加工多轴加工技术的应用，提高加工效率和精度。绿色制造电火花成形加工技术向着绿色制造、节能环保方向发展。电火花成形加工的应用案例1电火花成形加工在模具制造中的应用广泛，如制造复杂形状的模具，例如汽车零部件模具，医疗器械模具，航空航天模具等。通过电火花成形加工技术可以制造出高精度、高表面质量的模具，提高产品质量，降低生产成本。电火花成形加工的应用案例2电火花成形加工在模具制造领域应用广泛。例如，制作复杂形状的模具，例如汽车零部件模具、航空发动机模具、精密电子产品模具等。利用电火花成形加工，可以实现模具的快速制造，提高生产效率和产品质量。电火花成形加工可以加工各种材料，包括金属、非金属、复合材料等。例如，可以加工硬质合金、钢、铜、铝、陶瓷、玻璃、塑料等材料。它可以应用于各种行业，如汽车、航空航天、机械制造、电子、医疗等。电火花成形加工的应用案例3电火花成形加工在汽车发动机零件制造中应用广泛。例如，汽缸盖、凸轮轴、曲轴等重要零部件都可以使用电火花成形加工来制造。电火花成形加工可以有效提高汽车发动机零部件的加工精度和表面质量，从而提升发动机的性能和寿命。电火花成形加工的安全操作防护措施操作人员需要佩戴安全眼镜、手套和防护服，以防止电火花、金属粉末和加工液飞溅伤人。电气安全设备必须接地良好，防止触电事故。电源线应完整无损，定期检查并更换。环境安全工作场所要保持通风良好，避免加工液蒸汽中毒。定期清理工作台面，防止杂物堆积。电火花成形加工的环境保护加工液处理电火花成形加工过程中产生的废液需要进行妥善处理，减少污染物排放。废气排放采用除尘设备，降低加工过程中产生的烟尘对环境的污染。噪音控制使用隔音设备降低加工噪音，减少对周围环境的噪声影响。节能减排采用节能设备和工艺，减少能源消耗和环境排放。电火花成形加工的未来展望智能化电火花成形加工设备将朝着智能化方向发展，实现自动化、无人化操作，提高加工效率和精度。应用领域扩展电火花成形加工将应用于更多领域，例如航空航天、医疗器械等，满足更复杂、更精密的加工需求。绿色环保电火花成形加工技术将更加注重环保，采用更清洁的加工液和更节能的设备，降低对环境的影响。课程小结11.电火花成形加工电火花成形加工是一种高效的制造工艺，