第8次課電火花加工

1、日久江蘇省惠山中等專業(yè)學(xué)校教 案執(zhí)教者科目特種加工班級課題第4章電火花加工（1）課型講授時(shí)間地點(diǎn)教室教學(xué)目標(biāo)熟悉掌握電火花加工的概念； 理解電火花加工的基本原理及機(jī)理； 了解電火花加工中的一些基本規(guī)律；教學(xué)重點(diǎn)電火花加工的基本原理及機(jī)理教學(xué)難點(diǎn)電火花加工的基本原理及機(jī)理學(xué)情分析教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容師生雙邊活動(dòng)導(dǎo)入新授電火花加工種電、熱能加工方法。第四章電火花加工4.1概述一、電火花加工的概念電火花加工又稱放電加工 （EDM）,其加工過程與傳 統(tǒng)的機(jī)械加工完全不向。電火花加工匠-種電、熱能加 工方法。加，時(shí)，件與加，所用的，具為極性小同的 電極對，電極對之間多充滿工作液，主要起恢復(fù)電極間 的絕緣狀態(tài)

2、及帶走放電時(shí)產(chǎn)生的熱量的作用，以維持電火花加工的持續(xù)放電。在止常電火花加工過程中，電極 與工件并不接觸，而是保持一定的距離（稱為間隙），在工件與電極間施加一定的脈沖電壓，當(dāng)電極向工件進(jìn)給至某一距離時(shí)，兩極間的，作液介質(zhì)被擊穿，局部產(chǎn)生 火花放電，放電產(chǎn)生的瞬時(shí)局溫將電極對的表囿材料熔 化甚至汽化，使材料表面形成電腐蝕的坑穴。如果能適 當(dāng)控制這一過程，就能準(zhǔn)確地加工出所需的工件形狀。 在放電過程中常伴有火花，故稱為電火花加工。日本、 美國、英國等國家通常稱做放電加工。二、電火花加工的特點(diǎn)在電火花加工過程中， 工件的加工性能主要取決于 其材料的導(dǎo)電性及熱學(xué)特性（如熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、比熱容及講解第1頁共5

3、頁江蘇省惠山中等專業(yè)學(xué)校電阻率等)，而與工件材料的力學(xué)特性 (硬度、弓II度等) 幾乎無關(guān)。另外加工時(shí)的宏觀力，遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)切削加工 時(shí)的切削力，所以在加工相同規(guī)格的尺寸時(shí)，電火花機(jī) 床的剛度和主軸驅(qū)動(dòng)功率要求比機(jī)械切削機(jī)床低得多。電火花加工后如下特點(diǎn)。(1)適用于無法采用刀具切削或切削加工十分困難 的場合，如航天、航空領(lǐng)域的眾多發(fā)動(dòng)機(jī)零件、蜂窩密 封結(jié)構(gòu)件、深窄槽及狹縫等加工，特別適宜于加工弱剛 度、薄壁工件的復(fù)雜外形，異型孔以及形狀復(fù)雜的型腔模具，彎曲孔 等。(2)加工時(shí)，工具電極與工件并不直接接觸，兩者 之間宏觀作用力極小，工具電極不必比工件材料硬，因 此工具電極制造容易。(3)直接利用電

4、能進(jìn)行加工，因此易于實(shí)現(xiàn)加工過 程的自動(dòng)控制及實(shí)現(xiàn)無人化操作；并可減少機(jī)械加工工序，加工周期短，勞動(dòng)強(qiáng)度低，使 用維護(hù)方便。(4)由于火花放電時(shí)工件與電極均會(huì)被蝕除，因此 電極的損耗對加工形狀及尺寸精度的影響比切削加工時(shí)刀具的影響要大。 電火花成形加工 時(shí)電極損耗的影響又比線切割加工時(shí)大， 這點(diǎn)在選擇加 工方式時(shí)應(yīng)予以充分考慮。4.2電火花加工的基本原理及機(jī)理一、電火花加工的基本原理電火花加工的原理是基于工具和工件(正、負(fù)電極) 之間脈沖性火花放電時(shí)的電腐蝕現(xiàn)象來蝕除多余的金 屬，以達(dá)到對零件的尺寸、形狀及表面質(zhì)量預(yù)定的加工 要求。研究結(jié)果表明，電火花腐蝕的主要原因是：電火 花放電時(shí)火花通道中

5、瞬時(shí)產(chǎn)生大量的熱，達(dá)到很高的溫度，足以使任何金屬材料局部熔化、汽化而被蝕除掉， 形成放電凹坑。二、電火花加工的機(jī)理火花放電時(shí)，電極表向的金屬材料究竟是怎樣被蝕 除卜來的，這一微觀的物理過程即所謂的電火花加工機(jī) 理，也就是電火花加工的物理本質(zhì)。了解這一微觀過程，有助于掌握電火花加工的基本規(guī)律，才能對脈沖電源、 進(jìn)給裝置、機(jī)床設(shè)備等提出合理的要求。每次電火花腐講解第2頁共5頁江蘇省惠山中等專業(yè)學(xué)校蝕的微觀過程是電場力、磁力、熱力、流體動(dòng)力、電化 學(xué)和膠體化學(xué)等綜合作用的過程。這一過程大致可分為以下四個(gè)連續(xù)的階段：極間介質(zhì)的電離、擊穿，形成放 電通道；介質(zhì)熱分解、電極材料熔化、汽化熱膨脹；蝕除產(chǎn) 物

6、的拋出；極間介質(zhì)的消電離。.極間介質(zhì)的電離、擊穿，形成放電通道.能量的轉(zhuǎn)換一一介質(zhì)熱分解、電極材料熔化、汽化 熱膨脹.蝕除產(chǎn)物的拋出.極間介質(zhì)的消電離4.3電火花加工中的一些基本規(guī)律 一、影響材料放電腐蝕的主要因素電火花加工過程中， 材料被放電腐蝕的規(guī)律是十分 復(fù)雜的綜合性問題。研究影響材料放電腐蝕的因素，對 于應(yīng)用電火花加工方法，提高電火花加工的生產(chǎn)率，降 低工具電極的損耗是極為重要的。這些因素主要有以下幾個(gè)方圓。.極性效應(yīng)在電火花加工過程中，無論是正極還是負(fù)極，都會(huì) 受到/、同程度的電蝕。 即使是相同材料（例如鋼加工鋼）, 正、負(fù)電極的電蝕量也是/、同的。這種單純由于正、負(fù) 極性不同而彼此

7、電蝕量不一樣的現(xiàn)象叫做極性效應(yīng)。如果兩電極材料小向，則極性效應(yīng)更加復(fù)雜。在生產(chǎn)中， 我國通常把工件接脈沖電源的正極（工具電極接負(fù)極） 時(shí)，稱“正極性”加工；反之，工件接脈沖電源的負(fù)極 （工具電極接正極）時(shí)，稱“負(fù)極性”加工，又稱“反極 性”加工。在電火花加工中極性效應(yīng)越顯著越好，這樣，可以把電蝕量小的一極作為工具電極，以減少工具電極的損耗。.電參數(shù)電參數(shù)主要是指電壓脈沖寬度 it、電流脈沖寬度et、 脈沖間隔o t、脈沖頻率？、峰值電流e?i、峰值電壓U?和 極性等。.金屬材料熱學(xué)常數(shù)所謂熱學(xué)常數(shù)，是指熔點(diǎn)、沸點(diǎn) （汽化點(diǎn)）、熱導(dǎo)率、 比熱容、熔化熱、汽化熱等。常見材料的熱學(xué)常數(shù)可查 相應(yīng)手冊

8、。講解第3頁共5頁江蘇省惠山中等專業(yè)學(xué)校.工作液電火花加工，一般在液體介質(zhì)中進(jìn)行，介質(zhì)面通常 高出加工工件幾十毫米。液體介質(zhì)通常稱為工作液，工 作液的作用如下。(1)形成火花擊穿放電通道，并在放電結(jié)束后迅速恢復(fù) 間隙的絕緣狀態(tài)。(2)對放電通道產(chǎn)生壓縮作用。(3)幫助電蝕產(chǎn)物的拋出和排除。(4)對工具和工件具有冷卻作用。.其他因素影響電蝕量的還有其他一些因素。加工過程的穩(wěn)定性。二、電火花加工的加工速度和工具的損耗速度1、影響加工速度的主要因素.工具相對損耗三、加工精度的主要因素影響加工精度的主要因素有：放電間隙的大小及其一致性、工具電極的損耗及其穩(wěn)定性。電火花加工時(shí)， 工具電極與工件之間存在著一定的放電間隙，因此工件的尺寸、形狀與工具并不一致。如果加工過程中放電間 隙能保持不變，則可以通過修正工具電極的尺寸對放電 間隙引起的誤差進(jìn)行補(bǔ)償，以獲得較高的加工精度。然 而，放電間隙的大小實(shí)際上是變化的，從而影響了加工 精度。影響電火花加工形狀精度的因素還有“二次放電”?！岸畏烹姟笔侵敢鸭?，表面上由于電蝕產(chǎn)物等的介入 們再次進(jìn)行的非止常放