电火花加工原理
电火花加工原理
电火花加工原理电火花加工是一种利用电脉冲在工件表面产生电火花进行加工的高精度加工方法。
它是一种非接触式的加工方法，适用于硬质、脆性和高硬度材料的加工，具有加工精度高、表面质量好、加工效率高等优点，因此在模具制造、航空航天、医疗器械等领域得到了广泛的应用。
电火花加工的原理是利用电脉冲在工件表面产生电火花，通过电火花的热量和化学侵蚀作用，将工件表面的材料逐渐腐蚀去除，从而实现对工件的精密加工。
其主要原理包括放电击穿、电火花形成、电火花腐蚀和电火花加工过程。
下面将逐一介绍这些原理。
首先是放电击穿。
在电火花加工过程中，电极与工件之间的间隙中填充了工作液，当电极与工件之间的电压达到一定数值时，工作液中的电场强度会升高，当达到放电击穿电压时，工作液中的电阻急剧下降，形成电火花。
其次是电火花形成。
放电击穿后，工作液中的电流急剧增加，形成电火花。
电火花的形成需要一定的时间，这个时间称为电火花形成时间。
在这个时间内，电火花的能量逐渐积累，直到达到足够的能量，电火花才能在工件表面产生化学侵蚀作用。
然后是电火花腐蚀。
电火花在工件表面产生后，会产生高温和高压，使工件表面的材料发生化学反应，产生气体和金属离子，从而使工件表面的材料逐渐腐蚀去除。
这个过程需要一定的时间，称为电火花腐蚀时间。
最后是电火花加工过程。
在电火花腐蚀的作用下，工件表面的材料逐渐被腐蚀去除，从而实现对工件的精密加工。
在电火花加工过程中，工作液中的电场强度、电流密度、电火花频率等参数会对加工效果产生影响，需要根据具体加工要求进行调整。
总的来说，电火花加工是一种利用电脉冲在工件表面产生电火花进行加工的高精度加工方法，其原理包括放电击穿、电火花形成、电火花腐蚀和电火花加工过程。
通过合理调整工作液中的电场强度、电流密度、电火花频率等参数，可以实现对硬质、脆性和高硬度材料的精密加工，具有重要的应用价值。
电火花加工原理简述
电火花加工原理简述电火花加工是一种常用的金属加工方法，通过电脉冲放电在金属工件上产生火花，在火花冲击和高温作用下使金属发生融化、氧化和蒸发等化学反应，从而实现对工件进行加工的目的。
本文将简述电火花加工的原理，包括其基本概念、工作过程和应用实例。
一、基本概念电火花加工，又称为电火花放电加工、电火花蚀刻加工，是一种以电脉冲放电作为能量源来加工金属工件的方法。
通过高频脉冲电流的通断控制，使电极与工件之间产生间断放电，形成火花放电区，通过火花的能量来蚀刻掉金属工件上的无规则形状或曲线形状的凹槽或者孔洞。
二、工作过程1. 基本装置电火花加工的基本装置由电源系统、工艺系统和控制系统组成。
其中，电源系统提供脉冲电流，工艺系统包括电极、冲击液和工件夹持设备，控制系统用于调节和控制电极与工件之间的间隙和放电参数。
2. 放电区形成在电火花加工中，电极和工件之间生成细小间隙。
当通入高频脉冲电流时，由于放电区间隙较小，电极与工件之间的电压梯度非常大，随着电压上升到一定值，间隙内空气被电离形成放电通道，从而使间隙电压骤降。
3. 火花放电当间隙电压骤降时，电极和工件之间产生放电，形成火花放电区域。
火花放电区域的高温和高压使空气在瞬间膨胀，形成冲击波和等离子区。
冲击波和等离子体对工件表面产生腐蚀和剥蚀作用，从而加工出所需形状的凹槽或孔洞。
4. 脉冲控制脉冲电流的控制是电火花加工中至关重要的一步。
通过调节脉冲电流的幅值、宽度和频率等参数，可以控制火花放电能量的大小和放电的稳定性，从而实现对工件加工精度的控制。
三、应用实例电火花加工是一种在模具制造、航空航天、汽车制造和微细加工等领域广泛应用的加工方法。
它被用于加工各种形状复杂、硬度高的金属材料，如工模、模具、钨钢、硬质合金等。
以模具制造为例，电火花加工在制造模具的过程中，能够加工出精细的孔洞和复杂的曲线形状。
相比传统机械加工，电火花加工可以避免工具磨损、提高加工精度和表面质量。
简述电火花加工的原理
简述电火花加工的原理电火花加工是一种常见的金属加工方法，其原理是利用高频电脉冲放电在工件表面产生电火花，从而将工件上的金属材料剥离或熔化，达到加工的目的。
电火花加工的原理可以分为电解液的选择、电极的设计和放电参数的控制三个方面来进行解释。
电火花加工需要使用电解液来传导电流和冷却电极。
电解液通常是一种具有良好电导性的液体，如蜂蜜、石油磺酸等。
当电流通过电解液时，会产生电解液中的阳离子和阴离子，形成电解质。
电解质中的离子会在电极表面聚集，形成离子云，从而形成电流通路。
电火花加工中的电极设计也是非常重要的。
一般来说，电火花加工使用两种电极：主电极和工件电极。
主电极是一个金属棒，通常由黄铜或铜制成。
它负责传递电流和产生电火花。
工件电极是要加工的金属工件。
在电火花加工中，主电极和工件电极之间需要保持一定的距离，以防止电火花直接短路。
此外，还需要控制电极之间的间隙大小，以确保电火花的稳定性和加工效果。
电火花加工需要精确控制放电参数。
放电参数包括放电电流、放电电压、放电时间和放电频率等。
这些参数的选择对于加工质量和效率都有重要影响。
通常情况下，放电电流越大，电火花能量越高，加工速度越快，但也容易引起电极磨损和工件变形。
放电电流过小则会导致加工效率低下。
放电电压越高，电火花间隙越大，加工速度也会增加。
放电时间和频率的选择要根据具体的加工要求来确定。
总结起来，电火花加工的原理主要包括电解液的选择、电极的设计和放电参数的控制。
通过合理选择电解液、设计电极和精确控制放电参数，可以实现对金属工件的高精度加工。
电火花加工广泛应用于航空航天、汽车、模具制造等领域，为各行各业提供了高效、精密的加工解决方案。
电火花加工工作原理
电火花加工工作原理
电火花加工是一种利用脉冲电火花在工件与电极之间形成电火花放电击穿间隙，使工件表面产生微细坑槽或凹凸纹理的加工方法。
其工作原理如下：
1. 电极形成间隙：在电火花加工中，通常需要将工件与电极固定在加工设备中，使工件与电极之间形成一个微小的间隙。
该间隙的大小决定了电火花放电的能量和加工 precision。
2. 电力供应：通过电力供应装置提供高压电源。
该电源会在工件与电极之间产生高电压。
3. 电火花放电：当高电压施加在工件与电极之间时，电流会在两者之间产生击穿放电，形成电火花。
电火花产生的瞬间高温和震荡压力会使间隙中的材料融化、汽化和爆炸，从而在工件表面形成微小的坑槽或凹凸纹理。
4. 卸载：放电过程中，电火花会在间隙中不断反复发生，形成了连续的击穿和坑槽。
工件通过电火花的短暂开关和关闭，实现坑槽的连续形成。
5. 冷却与切割液：由于电火花加工会产生大量的热量，需要进行冷却。
同时，切割液的引入可以使电火花加工过程更加稳定和高效。
切割液可以冷却和冲洗坑槽，帮助去除产生的废渣和提供更好的加工效果。
总结：电火花加工利用电火花放电的高温和震荡压力作用，通
过间隙中材料的融化、汽化和爆炸形成微小的坑槽或凹凸纹理。
同时，通过不断重复的放电过程和切割液的引入，实现了连续的加工效果。
电火花加工的工作原理
电火花加工的工作原理电火花加工是一种常见的金属加工工艺，它通过在金属工件上产生电火花放电进行加工，以实现对工件的精细加工和形状加工。
本文将详细介绍电火花加工的工作原理。
1. 电火花加工的基本原理电火花加工是一种非接触加工方法，它利用电脉冲在金属工件和电极之间的放电产生高能量的电火花，并通过电火花的放电烧蚀作用来实现对金属工件的加工。
电火花加工主要包括放电、烧蚀和冲击排屑三个过程。
2. 放电过程电火花加工中的放电过程是指通过电极与工件之间形成的电场，使放电电流通过工作介质（通常是去离子水或油）的间隙，产生电压梯度的作用下进行放电。
当电极与工件之间的间隙达到一定程度时，间隙中的工作介质将发生电离，形成等离子体通道，导电性增强。
此时，通过电极施加的电压会引发电流，在通道内形成电火花放电。
3. 烧蚀过程电火花加工中的烧蚀过程是指电火花放电产生的高温等离子体通道在工件表面产生的热量，使金属工件局部受热电离。
高温等离子体通道中的电子、离子与金属工件表面发生碰撞，将表面金属冲击、碰撞、冲蚀和蒸发，从而实现工件的烧蚀加工。
4. 冲击排屑过程电火花加工中的冲击排屑过程是指工件在电火花放电的作用下，由于放电能量的冲击和烧蚀作用，使工件表面的金属材料产生蒸发、冲击、碰撞和冲蚀现象，将被加工材料冲击除去，形成悬浮于工作介质中的微小颗粒，实现对工件的冲击排屑。
5. 工作参数对加工效果的影响在电火花加工过程中，工作参数的设置将直接影响加工效果。
其中，电极间距、电压、电流、工作介质质量等是常见的工作参数。
合理的工作参数设置可以改善加工效果，提高加工质量。
6. 电火花加工的应用领域由于电火花加工能够对各种金属材料进行高精度加工，因此在许多领域都有广泛的应用。
电火花加工常用于模具制作、精密零件加工、刀具加工等领域。
它能够加工出复杂形状的零件，并且具有良好的表面质量和尺寸精度。
总结：电火花加工是一种通过电火花放电进行加工的金属加工工艺。
电火花机加工原理
电火花机加工原理电火花机加工是一种常见的金属加工方法，通过控制高频电脉冲和卸料电压，在工件表面发生高温、高压的局部放电，进而腐蚀掉工件表面的金属，从而实现对工件形状和尺寸的加工。
电火花机加工具有加工精度高、表面质量好、适用于硬质材料等优点，因此在模具、航空航天、汽车等领域有着广泛的应用。
电火花机加工的原理主要是利用电脉冲产生高压电场，通过尖端放电点触发局部放电，使工件表面金属发生侵蚀，从而实现对工件的加工。
下面将详细介绍电火花机加工的原理过程。
1. 电火花机加工的电路原理电火花机加工的电路原理主要由电源、控制器、电极和工件组成。
其中电源通过高频发生器产生高频电脉冲，经过控制器的调节形成一定的电压和电流信号，然后通过电极与工件之间形成局部放电。
电火花机加工电路原理图如下图所示：```________| || 电源 || || || || | || | |高频发生器|__________| ||| 控制器|+----电极-------工件----+```2. 电火花机加工的放电过程电火花机加工的放电过程是通过高频电脉冲产生高压电场，使工件表面金属发生局部放电，从而腐蚀掉工件表面的金属，实现对工件的加工。
放电的过程主要包括以下几个步骤：(1) 电极与工件的间隙放电在电火花机加工过程中，电极与工件之间形成一定的间隙，通过高频电脉冲产生高压电场，使电极与工件之间发生局部放电，从而在工件表面产生高温高压的电晕，进而使工件表面金属发生侵蚀，实现对工件的加工。
(2) 电极与工件的间隙维持在电火花机加工过程中，电极与工件之间的间隙需要保持一定的距离，以保证局部放电能够有效地腐蚀掉工件表面的金属。
因此，电火花机加工中常常需要用到一定的间隙调节装置，以保持电极与工件之间的间隙稳定。
(3) 放电的频率和脉冲宽度电火花机加工中的放电频率和脉冲宽度是影响加工效果的重要因素。
放电频率越高，脉冲宽度越短，工件表面金属的侵蚀速度就越快，加工效率就越高。
电火花加工的原理和应用
电火花加工的原理和应用一、电火花加工的原理电火花加工是一种非接触加工方法，通过放电产生的高温和脉冲能量来消融工件材料，并采用局部放电的方式在工件表面形成微小的坑穴。
具体的原理如下：1.放电原理: 电火花加工利用脉冲电流和脉冲电压之间的间隔放电原理。
当电极与工件之间的间隙达到一定数值时，由于间隙中的电介质不能绝缘放电，从而在电极和工件之间产生脉冲放电。
2.火花裂纹和焊覆制造: 在电火花放电时，放电能量会聚集在放电区域，使材料发生瞬时融化、汽化和轰炸，形成微小的坑穴。
通过控制放电时间和间隔，可以实现花纹制造、裂纹加强和焊接修复等操作。
3.放电能量和能量密度: 电火花加工的放电能量取决于脉冲电流和脉冲电压的幅值。
较高的能量密度可以实现更高的加工速度和更深的放电深度，但也会导致较高的加工表面粗糙度。
二、电火花加工的应用电火花加工由于其特殊的加工原理和优越的加工性能，在许多领域都有广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域：1.模具加工: 电火花加工可用于模具的制造和修复。
通过电火花加工，可以在金属材料上形成复杂的模具形状，如细小的孔、溜槽和异形表面。
此外，还可以利用电火花加工修复损坏的模具，提高模具的使用寿命。
2.航空航天: 电火花加工在航空航天行业中广泛应用于复杂零件的制造。
例如，通过电火花加工可以在高温合金中制造出精确的涡轮叶片、燃烧室喷雾孔和气动导向槽等关键零部件。
3.微细加工: 电火花加工可以用于微尺度的加工。
由于电火花加工的非接触性和微弧形成机制，可以实现微观损伤的最小化，并精确地制造微细结构，如光学纤维连接器、微孔板和微芯片等。
4.医疗器械: 电火花加工在医疗器械的制造中有着重要的应用价值。
例如，通过电火花加工可以实现精密的切削、激光烧蚀和微弧形成，这些技术可以用于制造心脏起搏器、人工关节和牙科植入物等。
5.汽车制造: 电火花加工在汽车制造中被广泛应用于发动机零件、传动系统和制动系统等关键部件的加工。
电火花加工工艺原理
电火花加工工艺原理电火花加工工艺是一种先进的金属加工技术，它利用电火花放电的原理来加工各种复杂形状的金属工件，具有高精度、高效率的特点。
本文将介绍电火花加工的工艺原理及其应用。
一、电火花加工的工艺原理电火花加工是利用电极间产生的电火花放电来加工金属工件的一种加工方法。
其基本原理是通过在工作液中形成电火花放电，使电极和工件之间的物质得以熔化和蒸发，从而实现金属的加工和雕刻。
1. 电火花放电原理电火花放电是指在两个电极之间形成了高电压和高频率的电弧放电现象。
在电火花加工中，通过控制脉冲电流，使电极和工件之间产生高频率、低能量的电火花放电。
放电时，电极和工件之间的电气能量会被转化为热能，使局部区域的温度瞬间升高，金属发生熔化和蒸发。
2. 工作液的作用工作液在电火花加工中起到冷却和冲击的作用。
当电极和工件之间放电时，会产生大量的热量，如果没有适当的冷却措施，会导致电极和工件过热，甚至损坏。
工作液可以通过冷却电极和工件，降低温度，保证加工质量。
工作液还能冲击熔化和蒸发的金属颗粒，防止其重新附着在工件表面，保证加工效果。
常用的工作液有脱脂剂、冷却液和去离子水等。
3. 电极和工件的选择在电火花加工中，电极和工件的选择对加工效果至关重要。
一般情况下，电极采用导电性好的材料，如铜、铜合金等，而工件则可以选择硬度较高的金属材料，如钢铁、铝合金等。
二、电火花加工的应用电火花加工广泛应用于模具制造、航空航天、汽车零部件、电子元件等领域。
其优点是可以加工各种复杂形状的工件，无需切削力，不会产生应力和变形，加工精度高。
1. 模具制造电火花加工在模具制造中有着重要的应用。
模具通常具有复杂的形状和细小的结构，传统的机械加工难以满足加工要求。
而电火花加工可以通过控制电极的运动轨迹和放电参数，精确地加工出模具的形状和细节，提高模具的加工精度和质量。
2. 航空航天在航空航天领域，电火花加工被广泛应用于加工航空发动机的复杂零部件。
航空发动机通常由大量的叶片和导向器组成，其形状复杂，表面光滑度要求高。
瞬间明白电火花加工的原理
瞬间明白电火花加工的原理
电火花加工是一种利用电脑控制的放电脉冲，在工件表面产生高能量的电火花，并通过放电过程中的电弧和脉冲电流来熔化和蚀刻工件材料的加工方法。
具体的原理如下：
1. 工件和电极：电火花加工通常用到两个电极，分别为工件电极和刀具电极。
工件电极是要进行加工的工件本身，刀具电极则是用来激发电火花的钨电极。
2. 放电过程：刀具电极靠近工件电极，形成微小间隙。
随后，施加高频高电压脉冲，形成电火花。
电火花在两个电极之间产生强烈的电场和热量，当电火花通过间隙时，迅速产生气化蒸汽和高温等离子体。
3. 腐蚀过程：高温等离子体导致工件表面的金属材料熔化，并形成电弧和脉冲电流。
这些电弧和电流会将融化的金属材料迅速蒸发，同时也会快速将电极上的材料侵蚀掉。
这个过程将交替进行，每一次放电都会腐蚀和熔化一小部分工件表面。
4. 冲击效应：除了瞬间的高温作用外，电火花加工还具有冲击效应。
焦耳定律表明，根据电流强度和通过时间的乘积可以得出腐蚀剂对工件的侵蚀深度。
电火花加工中，每当电火花形成和消失时，都会产生冲击波，进一步促进金属材料的蒸发。
总结起来，电火花加工利用脉冲电流和电弧的高温和高能量，通过瞬间的熔化、蚀刻和侵蚀，来实现对工件材料的加工和修复。
这种加工方法广泛应用于制造业中，特别是用于具有复杂形状和高硬度的金属材料加工，例如模具、工具和精密零部件等。
电火花机床加工原理
电火花机床加工原理
电火花机床是一种利用脉冲电火花放电的工具，用来加工金属材料，特别是硬质材料。
其原理主要包括以下几个方面。
1. 放电原理：电火花机床通过高频脉冲电压使电极与工件之间产生放电现象。
电极与工件之间形成的电场达到一定程度时，电荷就会在两者之间跃迁，从而产生电火花放电。
2. 热膨胀原理：电火花放电会产生高温和高压，导致材料瞬间熔化和汽化，同时产生很高的气压。
高压气体将瞬间扩散并冲击材料表面，形成坑洞。
3. 融化与溶解原理：电火花放电产生的高温可以使工件表面部分区域瞬间熔化或溶解。
熔化的金属会形成一定深度和形状的陷凹区域。
4. 剥离原理：电火花放电时，电极和工件之间的电荷转移会导致工件表面附着的一层物质（如氧化物）剥离并喷射出去。
综上所述，电火花机床利用高频脉冲电压引发放电现象，通过热膨胀、溶解、剥离等原理，对金属材料进行加工。
电火花加工可以达到高精度和微细加工，特别适用于硬质材料的加工。
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电火花加工原理
电火花加工时一种非接触式的、宏观加工力很小的加工方法，这使得其在微细加工、精加工方面发挥了极大的作用。
而电火花加工机理则是准确预测电极损耗、提高加工精度的重要理论支持和有力手段。
尤其是对复杂零件的精加工，准确模拟电极损耗是决定零件最终形状精度的关键技术。
但由于缺乏研究手段以及放电过程本身的复杂性、随机性，使得目前电火花加工机理的研究还相对滞后，这在一定程度上制约了电火花加工技术的进一步发展，也使电火花加工本身存在的一些基本矛盾变得更加突出，同时也使人们认识到有必要在理论上对电火花加工机理展开进一步的研究。
1 电火花加工的基本原理
图1.1电火花加工基本原理[2]
1-工件；2-脉冲电源；3-自动进给调节装置；4-工具；5-工作液；6-过滤器；7-工作液泵
如图1.1所示，工件1和工具4分别与脉冲电源2的两输入端相连接。
自动进给调节装置3（此处为电动机及丝杠螺母机构）使工具和工件经常保持一个很小的放电间隙，当脉冲电压加到两极之间时，便在当时条件下相对某一间隙最小处或绝缘强度最低处击穿介质，在该局部产生火花放电，瞬时高温时工具和工件表面都蚀除掉一小部分金属，各自形成一个小凹坑，如图1.2所示。
其中1.2（a）是单个脉冲放电后的电蚀坑，图1.2（b）是多次脉冲放电后的电极表面。
脉冲放电结束后，经过一段间隔时间，使工作液恢复绝缘后第二个脉冲电压又加到两极上，又会在当时机间距离相对最近处或绝缘强度最弱处击穿放电，又电蚀出一个小凹坑。
这样以相当高的频率，连续不断地重复放电，工具电极不断地向工件进给，就可以将工具的形状反向复制在工件上，加工出所需要的零件，整个加工表面是由无数个小凹坑所组成的。
图1.2（a）图1.2(b)
2 加工过程中的能量分配
在电火花加工中，极间介质一旦被击穿，放电通道就瞬时释放能量，把电能转换为热能、动能、磁能、光能、声能以及电磁波辐射等，放电过程中，能量的消耗转化如图1.3 所示
图2.1放电过程能量的消耗过程
在脉冲放电过程中，放电通道等离子区压降一般都较小，所以这个区域释放的能量只占极间释放能量的15%~40%，且绝大多数由高速运动的带电粒子传递给电极表面，在周围介质中散失的仅仅是一小部分。
在介质中损耗的主要是初始放电时加热放电通道、周围介质的气化分解的能量以及放电结束时高温通道中的热量在介质中的传散，因而分配在电极对上的能量占总能量的绝大部分。
有关焊接热过程的能量分配表明，在气中放电时，分配在工件上的能量约为70%~85%，而在焊剂层下放电时，由于对流传散热量的减少，分配在工件上的能量可达80%~95%。
电火花加工是在液体介质中进行的，不仅极间距离小，而且也有类同焊剂中放电的传热条件，虽然液体介质中还会有一定的热量传散，但是分配在电极对上的
热量还是很可观的。
但要准确计算出能量在工具、工件和极间工作液三者之间的分配关系却非常困难。
3 放电通道的变化
3.1 放电通道的形成
脉冲放电期问，极问所形成的放电通道中除阴极和阳极的表面分别为一层极薄的电子和正离子外，其余绝大部分都是由数量大致相等的正离子、自由电子及中性粒子所组成的等离子体．放电通道实际上是种高温导电气体．通道中数量大致相等的正负粒子的动力学行为受电场力支配，其运动受自生磁场的电磁力的约束．放电持续期间，通道自身有较大的扩张压力作用于周剧介质，同时放电通道中等离子体的径向运动也受到自生磁场的约束力作用．在通道和周围介质的界面上还受到流体介质的阻力作用．
当放电通道刚形成时．通道扩张压力远大于自生磁场的约束力和流体介质阻力之和．等离子体沿径向向外运动，使放电通道迅速扩张．随着通道的扩张，其压力急剧下降，当此压力等于自生磁场所产生的约束力和流体介质阻力之和时．等离子体停止径向的进一步扩张，此时放电通道处于平衡状态．若忽略带电粒子高速运动而引起的位形扩散和通道的波动性，放电通道的直径将保持不变。
通道应呈圆柱形．通道任一横截面上的粒子浓度为中心处最密，沿半径方向远离中心逐渐减小．符合正态分布．但由于通道周围介质备处的运动阻力不一样(介质与屯极表面之问的摩擦力将会增大该处的运动阻力)，使得放电通道各处的扩展速度也不一样，即靠近电极表面的扩展速度慢。
而极问中心处扩张速度快．使放电通道呈图3.1
所示的腰鼓形．
图3.1
3.2 放电通道的扩散
放电通道中的压力和温度很高，带电粒子在高速运动过程中必然发生剧烈碰撞，即电子与离子、电子与电子、离子与离子之问的碰撞将使带电粒子偏离电力线而发牛散射．扩散的程度主要取决于粒子的密度梯度、质量和运动速度．相对而言，电子的扩散远较离子的扩散明显，且扩散主要在放电通道的两端．电子和离子的不同扩散会产生电场，此电场义使电子扩散减小而离子扩散增大．带电粒子磁撞所引起的扩散作用，必然会使放电通道的位置和形状发生变化．由于电子的速度远比离子的运动速度大．故电子流的扩散较离子流的扩散明显，电子流的扩散(即阳极扩散)是主要的，从而使平衡时的放电通道呈现图3.2所示的喇叭口形(忽
略放电通道的波动性时)[4]。
图3.2
4 电极材料的蚀除
4.1 阳极电极材料的蚀除过程
电火花加工过程中存在着明显的极性效应，这是因为在放电过程中电极材料的蚀除率与该电极上所消耗的功率是密切相关的。
电火花放电过程中极间放电能量的分布可表示为
t e
P e=∫u(t) i(t)dt
=P a+P c+P l
式中：P e为放电功率；P c为阴极消耗功率；
极间介质被击穿后放电通道等离子体的导电率极高其消耗的功率极小。
由于电子的质量比离子小得多，因此在放电脉宽极窄的微细电火花加工中，放电通道的电流主要是电子
电流阳极材料的蚀除过程可以解释为电子的高速轰击作用而将放电能量的绝大部分传递给
阳极表面，并在阳极表面的微小区域形成瞬时的高温表面热源，从而使材料产生熔化或气化。
南京航空航天大学刘正埙教授等人用实验方法研究了窄脉宽微细电火花加工中，放电能量在阴极和阳极上的分布情况。
实验表明，在放电脉宽小于 1us时，阳极上所获得的能量远大
于阴极表面，并且脉宽越窄，两者的差距越大。
这一实验结果，进一步证明了在窄脉宽放电条件下，电子与离子在电场中运动特性的异同对放电能量分布的巨大影响。
4.2 阴极材料的蚀除过程
图4.1火花放电时极间电位的分布
由于离子的质量远大于电子质量，因此在窄脉宽微细电火花加工过程中，正离子对阴极表面的轰击作用较小(粒子所获动能正比于速度的平方)，且放电通道热源所传播的辐射热也十分有限。
此时阴极表面所获得的热量较小，使其没有足够的时间产生熔化或气化，因此将窄脉宽微细电火花加工中阴极材料的蚀除过程简单地归结为热作用过程显然是不够全面的。
当极间介质被击穿而形成高温等离子通道后，极间电位的分布情况可用图 4.1 示意。
极间介质被击穿后，等离子通道可以认为是电的良导体，因此其间压降极小。
阳极电位出现略微降低现象，表明还有相当一部分电子不能到达阳极。
在阴极附近，由于电子发射和正离子的积聚而形成一层极薄的空间电荷层(大约只有一个电子自由程，这一空间电荷层存在着电荷不平衡并能维持较大的电势梯度，因此几乎极间所有压降都集中在此极薄的区域内。
这样在阴极附近就会形成一个极强的电场。
在强电场作用下，由于静电力的作用，阴极表面的负电荷将受到激发并被拖出，因此导致了阴极表面形成较强的拉应力。
同时，由于正离子的轰击及通道高温辐射，也会使阴极表面加热，进而使材料的屈服强度降低，加剧
了材料的屈服破坏。
因此在窄脉宽微细电火花加工中，电极阴极材料的蚀除过程(电极损耗) ，应是以静电力作用为主，热作用为辅的过程。
当放电脉冲宽度较大时，放电斑的直径将增大，表面的应力作用将十分微弱; 同时由于大量正离子的高速轰击，使得电极材料的蚀除过程以热作用为主，静电力几乎不再起到蚀除作用[5]。
总结:当脉冲电压施加到工具与工件电极之间时极间介质被击穿并形成一个极为细小
的放电通道。
由于放电通道中电子和离子受到放电时的电磁力和周围液体介质的压缩因此其截面积很小，通道中的电流密度极大可达104~107A/ cm20 通道中的介质以等离子体状态存在其离子与电子的数量几乎相等。
因此，该通道是电的良导体并呈电中性。
在极间电场作用下，通道中的正离子与电子高速地向阴极和阳极运动并发生剧烈碰撞，从而在放电通道中产生
大量的热量; 同时，阳极和阴极表面分别受到电子流和离子流的高速冲击，动能也转换为热能，在电极放电点表面产生大量的热，整个放电通道形成一个瞬时热源其温度可达10000C
左右。
这一热源足可以使参与放电的电极材料表面局部熔化和气化蒸发，金属的熔化、气化以及介质的汽化都具有明显的爆炸特征，爆炸力将熔化和气化的金属抛入周围的工作液介质中，在电极表面上就形成了蚀除凹坑。