電火花加工及電極課件

電火花加工及電極設(shè)計(jì)

講解人：?jiǎn)栴}1.精密模具工件中，電極設(shè)計(jì)時(shí)直面與斜面的放電間隙是否一樣？2.用電極加工字時(shí)，需要加平動(dòng)嗎？3.電火花加工的特點(diǎn)？4.常用電極材料有哪些？5.電火花加工，一般能達(dá)到的尖角是多少？電火花加工什么是電火花加工？電火花加工的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)電火花加工的條件電火花加工機(jī)床組成及作用EDM電火花放電原理電火花加工的特點(diǎn)

1.脈沖放電的能量密度高，便于加工用普通的機(jī)械加工方法難于加工或無法加工的特殊材料和復(fù)雜形狀的工件。不受材料硬度影響，不受熱處理狀況影響。

電火花加工的特點(diǎn)2.脈沖放電持續(xù)時(shí)間極短，放電時(shí)產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)擴(kuò)散范圍小，材料受熱影響范圍小。

3.加工時(shí)，工具電極與工件材料不接觸，兩者之間宏觀作用力極小。工具電極

料不需要比工件材料硬，因此，工具電極制造容易。

4.可以改革工件結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化加工工藝，提高工件使用壽命，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度。

基于上述特點(diǎn)，電火花加工的主要用途有以下幾項(xiàng)：

a)加工小孔、畸形孔以及在硬質(zhì)合金上加工螺紋。

(即主要型腔加工，工件的核心部分)

b)加工窄縫。

實(shí)現(xiàn)電火花加工的條件

1.電極和工件之間必須維持合理的距離。在該距離范圍內(nèi)，既可以滿足脈沖電壓不斷擊穿介質(zhì)，產(chǎn)生火花放電，又可以適應(yīng)在火花通道熄滅后介質(zhì)消電離以及排出蝕除產(chǎn)物的要求。若兩電極距離過大，則脈沖電壓不能擊穿介質(zhì)、不能產(chǎn)生火花放電，若兩電極短路，則在兩電極間沒有脈沖能量消耗，也不可能實(shí)現(xiàn)電腐蝕加工。

名詞：放電間隙

放電間隙方便加工控制電流大小，來達(dá)到工件規(guī)定的尺寸精度。粗加工→電流大→速度快→表面粗糙精加工→電流小→速度慢→表面光潔實(shí)現(xiàn)電火花加工的條件5.脈沖放電需重復(fù)多次進(jìn)行，并且多次脈沖放電在時(shí)間上和空間上是分散的。

這里包含兩個(gè)方面的意義：其一時(shí)間上相鄰的兩個(gè)脈沖不在同一點(diǎn)上形成通道；其二，若在一定時(shí)間范圍內(nèi)脈沖放電集中發(fā)生在某一區(qū)域，則

在另一段時(shí)間內(nèi)，脈沖放電應(yīng)轉(zhuǎn)移到另一區(qū)域。只有如此，才能避免積炭現(xiàn)象，進(jìn)而避免發(fā)生電弧和局部燒傷。

6.脈沖放電后的電蝕產(chǎn)物能及時(shí)排放至放電間隙之外，使重復(fù)性放電順利進(jìn)行。

在電火花加工的生產(chǎn)實(shí)際中，上述過程通過兩個(gè)途徑完成。一方面，火花放電以及電腐蝕過程本身具備將蝕除產(chǎn)物排離的固有特性；蝕除物以外的其余放電產(chǎn)物（如介質(zhì)的汽化物）亦可以促進(jìn)上述過程；另一方面，還必須利用一些人為的輔助工藝措施，例如工作液的循環(huán)過濾，加工中采用的沖、抽油措施等等。電火花加工機(jī)床的組成及作用

要實(shí)現(xiàn)電火花加工過程，機(jī)床必須具備三個(gè)要素，即：脈沖電源，機(jī)械部分和自動(dòng)控制系統(tǒng)，工作液過濾與循環(huán)系統(tǒng)。1.脈沖電源

加在放電間隙上的電壓必須是脈沖的，否則，放電將成為連續(xù)的電弧。所謂脈沖電源，實(shí)際就是一種電氣線路或裝置，它們能發(fā)出具有足夠能量的脈沖電壓來。2.機(jī)械部分和自動(dòng)控制系統(tǒng)

其作用是維持工具電極和工件之間有一適當(dāng)?shù)姆烹婇g隙，并在線調(diào)整。3.工作液凈化與循環(huán)系統(tǒng)

工作液的作用是使能量集中，強(qiáng)化加工過程，帶走放電時(shí)所產(chǎn)生的熱量和電蝕產(chǎn)物。工作液系統(tǒng)包括工作液的儲(chǔ)存冷卻、循環(huán)及其調(diào)節(jié)與保護(hù)、過濾以及利用工作液強(qiáng)迫循環(huán)系統(tǒng)。

EDM電火花放電原理電火花放電時(shí)，電極表面的金屬材料是怎樣被蝕除下來的，這一微觀的物理過程也就是電火花加工的物理本質(zhì)，或稱機(jī)理。電火花電蝕的微觀過程是電場(chǎng)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四個(gè)連續(xù)階段：極間介質(zhì)的電離、擊穿、形成放電通道；介質(zhì)熱分解、電極材料融化、汽化膨脹；電極材料的拋出；極間介質(zhì)的消電離。電極設(shè)計(jì)放電形式放電順序放電間隙電極材料電極數(shù)量電極的加工其它放電形式1.對(duì)著圖紙，看懂工件需要放電部位（包括工件表面要求，數(shù)量等）2.確定工件最合理的放電形式：a)是單個(gè)放電還是BAR放電b)是站著放電還是躺著放電c)若需多處放電，盡量保證工件一次設(shè)定d)外形小而高的工件，需躺下加工。放電順序1.先加工大面積，再小的部位2.先加工BAR放電部位，再加工單個(gè)放電部位3.較多電極的工件，放電順序上，盡量靠近、連貫12放電間隙1.在保證電極強(qiáng)度及加工工藝合理的前提下，盡量用大的放電。（常用放電間隙有：0.03、0.05、0.06、0.1、0.15、0.2）2.特殊表面要求對(duì)應(yīng)相對(duì)精放間隙3.對(duì)于大面積的區(qū)域，需要分粗，精放電4.在緊密零件的電極設(shè)計(jì)時(shí)，斜面的放電間隙大于直面的放電間隙。放電間隙S.G電極數(shù)量（以電極材料為選銅為例）以工件2PCS為例：深度在1mm以下，無需粗放，需4F；深度>1mm,需1R，3F；

如遇電極加工工件體積過小，工件表面需拋光，工件有R0.03（max）等特殊要求時(shí)增加電極數(shù)量電極的加工考慮到電極加工工藝，加工方法以確定電極總的結(jié)構(gòu)，加工優(yōu)先順序?yàn)椋合冗xCNC，CNC無法加工則考慮W/C，如上述兩種方法都不能則再選磨床CNC加工電極，需滿足可加工深度，且加工深度方向不能有倒拉。(因此，電極的設(shè)計(jì)除考慮放電加工外，還必須考慮所設(shè)計(jì)出的電極能否加工出來。)其它非放電部位要充分讓開工件。3R基座裝夾電極，而且可以自動(dòng)找電極中心作為加工的基準(zhǔn)設(shè)定圖應(yīng)盡量與工件圖方向一致，多次設(shè)定的話，設(shè)定圖應(yīng)方向一致。電極上的加工部位高度差不要太大，避免電極損耗不平衡。例一：模具中會(huì)經(jīng)常采用倒錐形狀的拉料結(jié)構(gòu)，同樣可以采用電極加工。例一：在這種情況下，電極的最大外形尺寸應(yīng)小于工件最小開口尺寸，否則將無法加工。例三：在電子產(chǎn)品的模具中，會(huì)拆分出很多尺寸小的insert，而insert上成形產(chǎn)品的特征一般都比較規(guī)則，采用電火花加工成了常用，且必不可少的加工方法。1.圖紙無特殊公差及表面要求工件外形尺寸：29.249X5.021X2.802EDM加工深度：0.200MM2.工件片數(shù)：04PCS3.躺著放電，深度淺，加工快4.放電間隙SP=0.05/S5.電極材料為銅此處倒角只是為了確認(rèn)電極的方向。例四：有的工件在設(shè)計(jì)電極時(shí)，電極很難拆分，或拆分后很難采用CNC來加工電極。那么，可以考慮將電極側(cè)綁裝夾，然后用W/C加工電極。如下圖，R0.15Depth=0.50例四（電極采用線