《電火花加工及電極》課件

電火花加工及電極電火花加工簡(jiǎn)介定義電火花加工（EDM）是一種利用電火花放電來(lái)去除金屬材料的加工方法。原理通過(guò)在工件和電極之間產(chǎn)生電火花，利用電火花產(chǎn)生的熱量熔化和蒸發(fā)工件材料，從而實(shí)現(xiàn)加工。應(yīng)用廣泛應(yīng)用于航空航天、模具制造、機(jī)械加工等領(lǐng)域。電火花加工原理1電極間隙電火花加工時(shí)，電極與工件之間存在微小的間隙，通常只有幾微米至幾十微米。2脈沖放電當(dāng)電壓達(dá)到一定值時(shí)，電極間隙的介質(zhì)被擊穿，形成短暫的脈沖放電。3熱蝕刻放電產(chǎn)生的高溫將工件表面材料熔化、蒸發(fā)或汽化，形成微小的凹坑。4材料去除電極和工件同時(shí)被腐蝕，但由于電極材料的熔點(diǎn)較高，被腐蝕程度較輕。電火花加工特點(diǎn)高精度可加工出復(fù)雜形狀和高精度零件，達(dá)到微米級(jí)精度。加工范圍廣可加工各種硬脆材料，如淬硬鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷等。加工形狀靈活可加工各種復(fù)雜形狀的零件，如模具、刀具、精密部件等。電火花加工工藝流程工件準(zhǔn)備包括工件的清洗、定位和固定等步驟。電極準(zhǔn)備包括電極的選材、加工、表面處理等步驟。加工參數(shù)設(shè)定根據(jù)工件材料、電極材料、加工精度等因素確定加工參數(shù)。加工過(guò)程在脈沖電源的控制下，電極與工件之間產(chǎn)生間隙火花，進(jìn)行材料去除。加工完成加工完成后，需要對(duì)工件進(jìn)行清洗、檢驗(yàn)和包裝等后續(xù)處理。電極材料簡(jiǎn)介鎢銅電極鎢銅電極具有高硬度、高熔點(diǎn)和良好的導(dǎo)電性，適用于加工高硬度材料。銅電極銅電極具有較好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，成本較低，適用于加工低硬度材料。石墨電極石墨電極具有良好的耐高溫性和抗氧化性，適用于加工形狀復(fù)雜、尺寸較大的工件。電極材料性能要求高導(dǎo)電率確保電火花加工過(guò)程中的電流穩(wěn)定傳遞，提高加工效率和精度。高熔點(diǎn)承受高溫電火花的作用，避免電極過(guò)早熔化或變形。耐腐蝕性抵御加工介質(zhì)的腐蝕，保持電極的穩(wěn)定性和使用壽命。良好的機(jī)械性能確保電極在加工過(guò)程中不易斷裂或變形，保證加工精度。常用電極材料種類鎢銅電極鎢銅電極具有高硬度、高耐磨性、耐高溫等優(yōu)點(diǎn)，適用于加工高硬度材料。銅電極銅電極具有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，適用于加工各種金屬材料。石墨電極石墨電極具有良好的導(dǎo)電性和耐高溫性，適用于加工各種金屬材料。鎢銅電極鎢銅電極是電火花加工中常用的電極材料之一。鎢銅合金具有高硬度、高熔點(diǎn)、高導(dǎo)電率、良好的耐磨性和耐腐蝕性等優(yōu)點(diǎn)。鎢銅電極廣泛應(yīng)用于模具加工、精密機(jī)械制造、航空航天等領(lǐng)域。鎢銅電極具有以下特點(diǎn)：-硬度高，耐磨性好-導(dǎo)電率高，加工效率高-耐高溫，耐腐蝕性強(qiáng)-成本較低，經(jīng)濟(jì)實(shí)用銅電極銅電極是電火花加工中最常用的電極材料之一。它具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和機(jī)械加工性能，并且成本較低。銅電極的加工精度高，表面光潔度好，適用于加工復(fù)雜形狀和精密零件。銅電極的缺點(diǎn)是耐磨性較差，容易產(chǎn)生電極磨損，降低加工效率。此外，銅電極在加工過(guò)程中容易產(chǎn)生高溫，容易導(dǎo)致工件表面燒傷。石墨電極石墨電極具有導(dǎo)電性好、耐高溫、熱膨脹系數(shù)小、加工精度高、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于電火花加工領(lǐng)域。石墨電極主要用于加工**高硬度**、**高熔點(diǎn)**、**高韌性**的材料，如硬質(zhì)合金、鋼材、陶瓷等。電極制作工藝1設(shè)計(jì)根據(jù)加工件形狀和尺寸，設(shè)計(jì)電極形狀和尺寸。2選材根據(jù)加工件材質(zhì)、加工精度要求和電極壽命要求，選擇合適的電極材料。3加工使用數(shù)控機(jī)床、線切割等加工設(shè)備，加工電極。4表面處理對(duì)電極進(jìn)行表面處理，以提高其表面質(zhì)量和使用壽命。電極制作工藝是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，需要結(jié)合多種工藝和技術(shù)，才能保證電極的質(zhì)量和性能。電極表面處理清潔去除電極表面油污、灰塵等雜質(zhì)，避免加工過(guò)程中產(chǎn)生氣泡或短路。拋光提高電極表面光潔度，減少加工過(guò)程中的電極磨損和加工表面粗糙度。鍍層在電極表面鍍覆一層耐磨、導(dǎo)電性能優(yōu)良的金屬，延長(zhǎng)電極使用壽命，提高加工精度。電極幾何形狀設(shè)計(jì)輪廓形狀與工件形狀一致，保證加工精度和表面質(zhì)量。電極尺寸考慮加工余量和電極磨損，避免尺寸誤差過(guò)大。冷卻通道設(shè)計(jì)合理冷卻通道，保證電極溫度控制在安全范圍內(nèi)。單電極加工1加工精度高可加工出復(fù)雜形狀和高精度零件2加工效率快加工時(shí)間短，可提高生產(chǎn)效率3應(yīng)用范圍廣可用于各種金屬材料的加工復(fù)雜電極加工1模型設(shè)計(jì)使用CAD軟件設(shè)計(jì)電極模型，并進(jìn)行仿真分析。2分塊加工將復(fù)雜電極模型分解成多個(gè)易于加工的模塊。3精密裝配使用精密加工設(shè)備和技術(shù)，對(duì)各模塊進(jìn)行加工和裝配。4表面處理對(duì)電極表面進(jìn)行精細(xì)打磨和拋光，確保加工精度和表面質(zhì)量。電極制造誤差分析加工精度加工中心、線切割機(jī)等加工設(shè)備的精度會(huì)直接影響電極的尺寸精度。材料特性電極材料的熱膨脹系數(shù)、加工硬化等特性也會(huì)導(dǎo)致加工誤差。操作因素操作人員的經(jīng)驗(yàn)、熟練程度以及加工過(guò)程中的操作失誤等因素也可能造成誤差。電極磨損問(wèn)題電蝕電火花加工過(guò)程中，電極材料在放電時(shí)會(huì)發(fā)生電蝕現(xiàn)象，導(dǎo)致電極表面材料逐漸剝落。熱疲勞反復(fù)的放電會(huì)導(dǎo)致電極材料內(nèi)部產(chǎn)生熱應(yīng)力，進(jìn)而導(dǎo)致熱疲勞，最終造成電極斷裂或失效。機(jī)械磨損電極與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)會(huì)造成機(jī)械磨損，尤其是在加工過(guò)程中存在振動(dòng)或沖擊時(shí)。電極尺寸公差控制精確測(cè)量使用高精度測(cè)量?jī)x器，例如三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)或投影儀，確保電極尺寸符合要求。加工精度控制通過(guò)優(yōu)化加工參數(shù)，如脈沖寬度、間隙、進(jìn)給速度等，控制電極尺寸的偏差。電極磨損補(bǔ)償根據(jù)電極磨損情況，及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)償，保證電極尺寸穩(wěn)定。電極材料選擇原則加工零件材料加工精度要求表面質(zhì)量要求成本效益電極制造常見問(wèn)題尺寸精度電極尺寸精度直接影響加工精度，需要嚴(yán)格控制，使用高精度加工設(shè)備和測(cè)量?jī)x器。表面粗糙度電極表面粗糙度會(huì)影響加工表面質(zhì)量，需要進(jìn)行精細(xì)的表面處理，如拋光。材料一致性不同批次電極材料的物理性能可能存在差異，需確保材料一致性，避免加工過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題。加工工藝電極加工工藝復(fù)雜，需要熟練的操作人員，才能保證電極質(zhì)量。電極壽命提高措施選擇合適的電極材料根據(jù)加工工件的材質(zhì)、形狀和尺寸選擇合適的電極材料，以提高電極的耐磨性和使用壽命。優(yōu)化加工工藝參數(shù)合理設(shè)定脈沖電流、脈沖寬度、間隙電壓等參數(shù)，可以減少電極的磨損和熱損傷。使用合適的冷卻液冷卻液可以有效地降低加工溫度，防止電極過(guò)熱和變形，延長(zhǎng)電極的使用壽命。定期維護(hù)電極加工機(jī)床確保機(jī)床的穩(wěn)定性和可靠性，可以有效地減少電極的異常磨損和損壞。電極在線監(jiān)測(cè)技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電極磨損情況，及時(shí)掌握電極狀態(tài)。預(yù)警系統(tǒng)當(dāng)電極磨損達(dá)到預(yù)設(shè)閾值時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出警報(bào)，提醒操作人員進(jìn)行更換或調(diào)整。提高效率減少人為因素造成的誤判，避免因電極磨損過(guò)度導(dǎo)致的加工質(zhì)量下降。電極修復(fù)與再利用1電極修復(fù)通過(guò)機(jī)械加工、電鍍等方式修復(fù)電極磨損部分，延長(zhǎng)使用壽命。2電極再利用對(duì)廢棄電極進(jìn)行回收處理，重新加工制成新電極，減少資源浪費(fèi)。3技術(shù)創(chuàng)新開發(fā)新的電極修復(fù)與再利用技術(shù)，提高電極的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。電極安全使用注意事項(xiàng)操作規(guī)范嚴(yán)格遵守電火花加工設(shè)備的操作規(guī)程，確保安全操作。個(gè)人防護(hù)佩戴防護(hù)眼鏡、手套等個(gè)人防護(hù)用品，防止電火花灼傷或金屬屑飛濺。環(huán)境安全工作場(chǎng)所通風(fēng)良好，避免電火花引發(fā)火災(zāi)，定期檢查設(shè)備安全性能。電極質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)尺寸精度電極尺寸必須符合設(shè)計(jì)要求，確保加工精度。表面粗糙度表面粗糙度影響加工表面質(zhì)量，需符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。材料性能電極材料性能應(yīng)符合加工要求，確保加工效率和壽命。幾何形狀電極幾何形狀應(yīng)準(zhǔn)確，避免加工誤差。電極發(fā)展前景及應(yīng)用智能化未來(lái)電極將朝著智能化方向發(fā)展,實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)控制,提高加工效率和精度。高性能材料采用新型耐磨、耐高溫、耐腐蝕材料制成的電極，可延長(zhǎng)使用壽命，提升加工效果。綠色環(huán)保開發(fā)環(huán)保型電極材料，減少加工過(guò)程中的污染排放。本課程主要內(nèi)容總結(jié)電火花加工原理了解電火花加工的工作原理和電極材料的特性電極材料選擇掌握不同電極材料的性能和選擇原則電極制作工藝學(xué)習(xí)電極