现代加工技术第4章电火花加工

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1、4.电火花加工4.1.电火花加工的基本原理和特点1基本原理基于工件电极和工具电极之间产生脉冲性的火花放电。放电时产生电蚀现象去除多余的金属，达到尺寸加工的目的。i必须使工件电极和工具电极之间保持一定的间隙，间隙大小根据电压和加工量而定；利用电蚀现象加工的基本条件Iii火花放电必须使脉冲性的或间隙性的；8/17/20212第4章电火花加工4.1.电火花加工的基本原理和特点1基本原理利用电蚀现象加工的基本条件Iiii火花放电必须在有一定绝缘性能的液体介质中进行；液体介质应该具有高的介电强度；电击穿在尽可能短的时间内完成；放电完成后，迅速熄灭火花，使火花间隙消除电离；具有较好的冷却作用；8/17/2

2、0213第4章电火花加工4.1.电火花加工的基本原理和特点1基本原理电火花加工设备的组成II8/17/20214第4章电火花加工4.1.电火花加工的基本原理和特点1基本原理ii通道放电火花放电过程IIIi电离击穿电火花蚀除材料的过程是电力、磁力、热力和流体动力等综合作用过程；电极间凸点处最先被击穿，形成放电通道；放电间隙的电阻很小，通过的电流增大到相当大的值；极间电压降为20V的火花维持电压；8/17/20215第4章电火花加工4.1.电火花加工的基本原理和特点1基本原理iv抛出金属火花放电过程IIIiii熔化、气化热膨胀放电通道中的电流密度大，高速运动的电子和离子相互碰撞产生大量的热是局部金

3、属熔化和气化蒸发；金属熔化、气化和液体介质的气化的爆炸力将金属抛入附近的液体冷却凝固；v消电离恢复绝缘及介电强度8/17/20216第4章电火花加工4.1.电火花加工的基本原理和特点2电火花加工的特点易于用来加工各种导电材料；I工具与工件不接触，工件无机械变形，可加工细长、薄和脆性零件；II大部分材料不发热；III加工出精度高、表面质量好；IV电火花加工的表面有助于油的保存和较好的润滑；V易于实现自动化；VI8/17/20217第4章电火花加工4.2.电火花加工的基本规律1影响电蚀量的基本因素i正极性加工：极性效应和脉冲宽度I实践表明，电火花加工时，相同材料的电极的蚀除量和速度是不相同的，这种

4、现象称为“极性效应”；电火花加工中，正、负电极表面分别受到电子和离子的撞击和瞬时热源作用的能量不一样，因而熔化、气化和抛出的金属量也不一样；短脉冲加工时，负极蚀除量小于正极，工件接正极；ii负极性加工：宽脉冲加工时，负极蚀除量大于正极，工件接负极；8/17/20218第4章电火花加工4.2.电火花加工的基本规律1影响电蚀量的基本因素iii极性效应和脉冲宽度对蚀除量的影响：极性效应和脉冲宽度I精加工中，短脉宽采用正极性加工；粗加工中，长脉宽采用负极性加工；8/17/20219第4章电火花加工4.2.电火花加工的基本规律1影响电蚀量的基本因素i正、负极都存在单个脉冲的蚀除量与单个脉冲能量和脉冲频率

5、在一定范围内的正比关系；脉冲能量与脉冲宽度II提高脉冲频率；增加单个脉冲能量（平均放电电流、脉冲宽度）；ii提高电蚀量和生产频率的途径：实际生产中，要考虑因素间的制约和对其他工艺参数的影响；8/17/202110第4章电火花加工4.2.电火花加工的基本规律1影响电蚀量的基本因素i工作液的作用：工作液对电蚀量的影响III形成火花放电击穿通道，放电结束后迅速恢复绝缘状态；对放电通道产生压缩作用；ii粗加工采用介电性能好、粘度较大、燃点较高的全损耗系统用油；帮助电蚀产物的抛出和排除；冷却工具和工件；iii精加工选用粘度小、渗透性好的煤油；8/17/202111第4章电火花加工4.2.电火花加工的基本

6、规律2电火花加工的加工速度和工具损耗速度i提高脉冲频率加工速度I加工速度——单位时间内工件的电蚀量；损耗速度——单位时间内工具的电蚀量；一般采用体积速度来表示：缩小脉冲停歇时间；压榨脉冲宽度；频率过高，使加工区工作液来不及消电离、排除电蚀产物及气泡来恢复介电性能，以致形成破坏性的稳定电弧放电，使电火花加工过程不能正常进行；8/17/202112第4章电火花加工4.2.电火花加工的基本规律2电火花加工的加工速度和工具损耗速度ii增加单个脉冲能量加工速度I加大脉冲电流和增加脉冲宽度；脉冲能量增加会使表面粗糙度变坏和降低加工精度；一般只适用于粗加工和半精加工；iii提高工艺系数K合理选用电极材料、电

7、参数和工作液；改善工作液的循环过滤方式；8/17/202113第4章电火花加工4.2.电火花加工的基本规律2电火花加工的加工速度和工具损耗速度i正确选择极性工具相对损耗：II正极性加工，电极的相对损耗都难低于10%；脉宽小于15μs的窄脉宽范围内，正极性加工的工具电极相对损耗比负极性加工小；8/17/202114第4章电火花加工4.2.电火花加工的基本规律2电火花加工的加工速度和工具损耗速度工具相