電火花加工論文劉銘木

1、電火花加工論文劉銘木電火花加工論文【摘要】 電火花加工是與機(jī)械加工完全不同的一種新工藝，一種直覺利用電能和 熱能進(jìn)行加工的新工藝。是其它加工方法無(wú)可替代的優(yōu)點(diǎn)，在加工技術(shù) 上取得了突破性進(jìn)展?！娟P(guān)鍵詞】電火花加工；電蝕加工；不接觸加工。（一）概念電火花加工是利用浸在工作液中的兩極間脈沖放電時(shí)產(chǎn)生的電蝕作用蝕除 多余的金屬，以達(dá)到對(duì)零件的尺寸、形狀及表面質(zhì)量的加工要求的特種加工方法, 又稱放電加工或電蝕加工，英文簡(jiǎn)稱EDM。（二）發(fā)展歷程1943年，蘇聯(lián)學(xué)者拉扎連科夫婦研究發(fā)明電火花加工，之后隨著脈沖電 源和控制系的改進(jìn)，而迅速發(fā)展起來(lái)。最初使用的脈沖電源是簡(jiǎn)單的電阻-電容 回路。50年代改進(jìn)為

2、電阻-電感-電容等回路。同時(shí)，還采用脈沖發(fā)電機(jī)之類的 所謂長(zhǎng)脈沖電源，使蝕除效率提高，工具電極相對(duì)損耗降低。隨后又出現(xiàn)了大 功率電子管.閘流管等高頻脈沖電源，使在同樣表面粗糙度條件下的生產(chǎn)率得以 提髙。60年代出現(xiàn)了晶體管和可控硅脈沖電源，提高了能源利用效率和降低了 工具電極損耗，并擴(kuò)大了粗精加工的可調(diào)范圍。70年代出現(xiàn)了高低壓復(fù)合脈沖. 多回路脈沖.等幅脈沖和可調(diào)波形脈沖等電源，在加工表面粗糙度.加工精度和 降低工具電極損耗等方面又有了新的進(jìn)展。在控制系統(tǒng)方面，從最初簡(jiǎn)單地保持 放電間隙，控制工具電極的進(jìn)退，逐步發(fā)展到利用微型計(jì)算機(jī)，對(duì)電參數(shù)和非電 參數(shù)等各種因素進(jìn)行適時(shí)控制。（三）工作原理

3、電火花加工時(shí)，工具電極和工件分別接脈沖電源的兩極，并浸入工作液中， 或?qū)⒐ぷ饕撼淙敕烹婇g隙。通過(guò)間隙自動(dòng)控制系統(tǒng)控制工具電極向工件進(jìn)給，當(dāng) 兩電極間的間隙達(dá)到一定距離時(shí)，兩電極上施加的脈沖電壓將工作液擊穿，產(chǎn)生 火花放電。電火花加工在放電的微細(xì)通道中瞬時(shí)集中大量的熱能，溫度可高達(dá)一萬(wàn)攝氏 度以上，壓力也有急劇變化，從而使這一點(diǎn)工作表面局部微量的金屬材料立刻熔 化.氣化，并爆炸式地飛濺到工作液中，迅速冷凝，形成固體的金屬微粒，被工 作液帶走。這時(shí)在工件表面上便留下一個(gè)微小的凹坑痕跡，放電短暫停歇，兩電 極間工作液恢復(fù)絕緣狀態(tài)。緊接著，下一個(gè)脈沖電壓又在兩電極相對(duì)接近的另 一點(diǎn)處擊穿，產(chǎn)生火花放電

4、，重復(fù)上述過(guò)程。這樣，雖然每個(gè)脈沖放電蝕除的金 屬量極少，但因每秒有成千上萬(wàn)次脈沖放電作用，就能蝕除較多的金屬，具有一 定的生產(chǎn)率。電火花加工在保持工具電極與工件之間恒定放電間隙的條件下，一邊蝕除工 件金屬，一邊使工具電極不斷地向工件進(jìn)給，最后便加工出與工具電極形狀相對(duì) 應(yīng)的形狀來(lái)。因此，只要改變工具電極的形狀和工具電極與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng) 方式，就能加工出各種復(fù)雜的型面。工具電極常用導(dǎo)電性良好、熔點(diǎn)較高、易 加工的耐電蝕材料，如銅、石墨、銅鑄合金和鋁等。在加工過(guò)程中，工具電極也 有損耗，但小于工件金屬的蝕除量,甚至接近于無(wú)損耗。工作液作為放電介質(zhì), 在加工過(guò)程中還起著冷卻、排屑等作用。常用的

5、工作液是粘度較低、閃點(diǎn)較高. 性能穩(wěn)定的介質(zhì)，如煤油、去離子水和乳化液等。(四) 電火花加工特性(1) 電火花屬于不接觸加工。工具電極和工件之間并不直接接觸，而是有一 個(gè)火花放電間隙，這個(gè)間隙一般是在00503mm之間，有時(shí)可能達(dá)到0.5mm甚 至更大，間隙中充滿工作液，加工時(shí)通過(guò)高壓脈沖放電，對(duì)工件進(jìn)行放電腐蝕。(2) 加工過(guò)程中沒有宏觀切削力?；鸹ǚ烹姇r(shí)，局部、瞬時(shí)爆炸力的平均值 很小，不足以引起工件的變形和位移。(3)(4) 可以加工形狀復(fù)雜的表面。由于可以簡(jiǎn)單地將工具電極的形狀復(fù)制到工 件上，因此特別適用于復(fù)雜表面形狀工件的加工，如復(fù)雜型腔模具加工等。特別 是數(shù)控技術(shù)的采用，使得用簡(jiǎn)單

6、的電極加工復(fù)雜形狀零件成為現(xiàn)實(shí)?？梢约庸?特殊要求的零件可以加工薄壁、彈性、低剛度.微細(xì)小孔、異形小孔、深小孔等 有特殊要求的零件。由于加工中工具電極和工件不直接接觸，沒有機(jī)械加工的切 削力，因此適宜加工低剛度工件及微細(xì)加工。(五) 加工方式與使用電火花加工能加工普通切削加工方法難以切削的材料和復(fù)雜形狀工件；加 工時(shí)無(wú)切削力；不產(chǎn)生毛刺和刀痕溝紋等缺陷；工具電極材料無(wú)須比工件材料硬; 直接使用電能加工，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；加工后表面產(chǎn)生變質(zhì)層，在某些應(yīng)用中須 進(jìn)一步去除；工作液的凈化和加工中產(chǎn)生的煙霧污染處理比較麻煩。電火花加工的主要用于加工具有復(fù)雜形狀的型孔和型腔的模具和零件；加工各種硬、脆材料

7、，如硬質(zhì)合金和淬火鋼等；加工深細(xì)孔、異形孔、深槽、窄縫和切割 薄片等；加工各種成形刀具、樣板和螺紋環(huán)規(guī)等工具和量具。（六）應(yīng)用領(lǐng)域（1）電火花加工主要用于模具生產(chǎn)中的型孔、型腔加工。已成為模具制 造業(yè)的主導(dǎo)加工方法，推動(dòng)了模具行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。電火花加工零件的數(shù)量在3000 （2）（3）電火花線切割加工。該方法是利用移動(dòng)的細(xì)金屬絲作工具電極，按預(yù)定的 軌跡進(jìn)行脈沖放電切割o按金屬絲電極移動(dòng)的速度大小分為高速走絲和低速走絲線 切割。我國(guó)普通釆用高速走絲線切割，近年來(lái)正在發(fā)展低速走絲線切割，高速走絲 時(shí)，金屬絲電極是直徑為p002p0.3inm的高強(qiáng)度鉗絲，往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度為8 10m/So低速走絲時(shí)，多采用銅絲，線電極以小于0.2m/s的速度作單方向低速運(yùn)動(dòng)。 線切割時(shí)，電極絲不斷移動(dòng)，其損耗很小，因而加工精度較高。其平均加工精度可 達(dá)0.01mm,大大高于電火花成形加工。表面粗糙度Ra值可達(dá)1-6（結(jié)束語(yǔ)）我通過(guò)這章的學(xué)習(xí)與及老師的深刻講解讓我懂得了電火花加工技術(shù)是現(xiàn)代制造 技術(shù)的重要手段，電火花加工技術(shù)力求系統(tǒng)地反映這一先進(jìn)制造技術(shù)的全貌，展現(xiàn) 各類電火花加工技術(shù)的工藝特點(diǎn)和性能。電火花加工作為一門新型的加工技術(shù)，改 變了以往傳統(tǒng)的切削加工，它對(duì)人類的生產(chǎn)和