放电加工原理
关于模具放电原理
放电加工在现代模具制造业中，与磨床．铣床．车床．线切割等具有同等位置，且是不可或缺的一个工序。
它的工作原理是原苏联人发明的。
它的历史可追塑到上个世纪六十年代，类型可分为二极管和三极管式两种。
在此我们介绍一下放电的加工原理：
如果从宏观说明的话：放电的加工原理是通过无限靠近但不接触的正负带电体（即电极与工件），在绝缘液（火花油）作用下，将电能转变成热能的过程（瞬间10000度左右），从而达到腐蚀加工物成型的目的。
如果从微观说明的话：放电的加工原理是通过机械控制使带负的电极，无限靠近，但不接触带正电的工件时，产生强大电场。
从而产生电子流，冲击绝缘液微粒的外围电子，使其电子数目以金字塔的形式大量增加，然后以极高的加速度与速度轰击工件表面的原子微粒，使其产生高温后在爆破力的作用下脱落。
当然，电极的原子微粒也会受到正离子的轰击从而产生高温后在爆破力的作用下脱落。
同时，在此过程中产生一定数量的正负离子和大量的中性微粒。
然后，部分正离子移至电极一边，且吸附于电极表面，使其损耗得补偿。
部分负离子则移至工件一边，且吸附于工件表面。
最后当下一波的休止脉冲奏效时，一切脱落物将随绝缘液冲走。
实践中，我们使用不同的条件时，有不同的粗糙度，速度，损耗，火花位。
原因是在上述的过程中，在时间上各种变化是否同步达到最好的配合。
当然还有与电极和工件材质的导热性.熔点.密度等物理特性及介质有很大关系。
放电加工的原理范文
放电加工的原理范文放电加工是一种利用电弧放电的高能量流密集区产生高温、高压和高速的放电现象，通过放电能量和工件之间的相互作用来对工件表面进行加工的方法。
放电加工具有高效、高精度、高稳定性等优点，广泛应用于精密模具、小孔加工、齿轮修整、金属花纹加工等领域。
下面将详细介绍放电加工的原理。
1.电弧放电原理：电弧是由于电流通过气体或液体介质时，在电极之间发生的一种放电现象。
在放电加工中，电极之间形成微弧放电，通过放电区域产生的高温和高能量对工件表面进行加工。
放电能量的传递是通过电极与工件之间的距离和电流的大小来调控的。
2.电解液冲击原理：电弧放电过程中，电极和工件之间形成高能量的放电流密集区域，电解液中溶解的工件金属离子在电流的作用下向放电区域迁移，与放电区域的离子相互碰撞产生溅射和冲击力，从而使工件表面产生微小的位移，进而达到加工的效果。
3.电化学溶解原理：在放电加工过程中，电弧放电区域形成高温和高能量区域，使工件表面的温度升高。
当工件金属表面温度升高到一定程度时，与电解液中的金属离子相互作用，产生化学反应和溶解作用。
这种电化学溶解作用能够对工件表面进行精密的加工，从而达到提高加工精度和表面质量的目的。
放电加工的工艺过程主要包括放电形成、烧蚀和抛光三个阶段。
在放电形成阶段，通过电极之间的放电形成微弧放电区域，形成高温和高能量的放电流密集区域。
在烧蚀阶段，工件表面受到高温和高能量的影响，与电解液中的金属离子相互作用，造成工件表面的微小位移和局部烧蚀。
在抛光阶段，通过控制和调节放电能量和冲击参数，对工件表面进行抛光和修整，从而得到精密的加工效果。
放电加工的优点在于可以对硬度高、脆性大、加工困难的工件进行加工，并且可以实现复杂形状和高精度的加工要求。
放电加工还具有无切削力、不产生切削热变形、可以加工高硬度材料等特点。
但由于放电加工对电极磨损较大、加工效率低、加工精度受到电极和工件的限制等问题，限制了其在一些领域的应用。
放电加工机(EDM)机台简介与加工原理
指導教授：戴子堯 研究生：蔡智凱 學號：M9710214 班級：碩研機械一甲
報告大綱
一. 前言
二. 起源
三. 機台與加工原理
四. 技術應用
五. 參考文獻Байду номын сангаас
一. 前言
近年來由於高精密產業的發展，具有更多 高硬度、高強度、高韌性之難加工材料陸續被 發展出來，而由於放電加工(EDM)的加工原理， 是利用火花放電之高熱能，對材料產生熔融去 除作用來進行加工，所以具有可導電材料之材 料均能加工之優點。且因不受限於材料本身機 械性質的影響，因此特別適合用於高強度、高 硬度與難以切削材料的加工，為現代非傳統加 工中最普遍應用的加工方法。
二. 放電加工之起源
放電加工之基本原理為將工件與電極 加以直流電源，兩極保持微小間距產生電 弧，藉以移除材料。最早起源於1770年英 國科學家Priestly首先發現放電腐蝕現象 。1919年，德國科學家亦利用該技術製作 金屬粉末，但應應用範圍不廣泛故未被重 視。1943年，蘇聯科學家B. Lasarenko及 N. Lasarenko 夫婦發現可以利用放電破壞及腐蝕現象加工 工件成型，更率先發展出RC迴路金屬加工控制的方法及火花 蝕刻法，此為放電加工之起源。
三. 機台介紹(1/3)
聯盛機電公司 LS-30Ad雕模放電加工機，加工液為煤油，在校 正定位上使用光學尺控制X Y Z軸，參數可調加工電流、脈波時 間、休止時間、間隙電壓、高壓及排渣等。加工液循環則有幫浦 過濾器、溫度警示及壓力表等，最大加工電流為三十段，最大放 電波長為2000µs，最大引弧電壓為310V。
三. 加工原理(2/3)
放電加工是利用電極 與工件間的電壓差，產生 放電現象，一般為數十至 數百伏特，其引發之電弧 柱約為攝氏8000~12000度， 藉由放電之電弧來移除材 料。如此反覆不斷放電， 材料使可達到所需之要求。
放电加工原理
放电加工原理放电加工是一种非常重要的加工方法，它在制造业中具有广泛的应用。
放电加工原理是指利用电脉冲的放电现象来加工金属材料的一种特殊加工方法。
放电加工原理的核心是电脉冲放电现象，通过电极之间的电脉冲放电来熔化和去除工件表面的金属材料，从而实现加工目的。
下面将详细介绍放电加工原理的相关内容。
首先，放电加工原理的基本过程是电极与工件之间产生电火花放电，通过电脉冲放电来熔化和去除工件表面的金属材料。
在放电加工过程中，电极和工件之间的间隙中充满了工作液，通常是脱离油或脱离水。
当电极与工件之间的间隙电压达到一定数值时，就会在电极和工件之间产生电火花放电。
这些电火花放电会产生高温和高压，使工作液中的金属离子和电子发生电离，并产生等离子体。
等离子体的高温和高压会使工作液中的金属材料熔化，并将其蒸发或溶解，从而去除工件表面的金属材料。
其次，放电加工原理的关键技术是电脉冲放电。
电脉冲放电是指在电极与工件之间产生的电火花放电是通过一系列短暂的电脉冲来实现的。
电脉冲放电的特点是电压高、电流大、脉冲时间短。
通过电脉冲放电可以在瞬间产生高温和高压，从而实现对工件表面的精密加工。
此外，电脉冲放电还具有高能量密度、高加工速度和加工精度高等优点，可以加工各种硬质材料和复杂形状的工件。
最后，放电加工原理的应用范围非常广泛。
放电加工可以加工各种硬质材料，如金属、合金、陶瓷、石英玻璃等，适用于模具加工、精密零件加工、微细加工等领域。
放电加工还可以实现对工件表面的精密加工，如去毛刺、去毛刺、抛光等。
此外，放电加工还可以实现对工件内部的孔、槽、螺纹等形状的加工，具有很高的加工精度和表面质量。
总之，放电加工原理是利用电脉冲放电来熔化和去除工件表面的金属材料的一种特殊加工方法。
放电加工原理的基本过程是电极与工件之间产生电火花放电，通过电脉冲放电来实现对工件的精密加工。
放电加工原理的关键技术是电脉冲放电，它具有高能量密度、高加工速度和加工精度高等优点。
电火花加工知识讲解
第一节 电火花加工的基本原理及分类
• 2、必须采用自动进给调节装置 • 以保证工具电极与工件电极间微小的放电间隙。间隙过大，极间
第一节 电火花加工的基本原理及分类
➢电火花加工的点及其应用
• 主要优点：
• 1、可以加工任何高强度、高硬度、高韧性、高脆性以及时高 纯度的导电材料。如不锈钢、钛合金、工业纯铁、淬火钢、硬 质合金、导电陶瓷、立方氮化硼和人造聚晶金刚石等。
• 2、加工时无明显机械力，故适用于低刚度工件和细微结构的 加工。由于可以简单地将工具电极的形状复制在工件上，再加 上数控技术的运用，因此，特别适用于复杂的型孔和型腔加工。 甚至可以使用简单的工具电极加工出复杂形状的零件。
电压难以击穿极间的液体介质，不能产生火花放电；间隙过小， 容易产生短路，也不能产生火花放电。电参数对放电间隙的影响 很 大 ， 精 加 工 时 单 边 间 隙 仅 有 0.01mm, 而 粗 加 工 时 则 可 达 0.5mm，甚至更大。 • 3、火花放电必须在具有一定绝缘强度(103~107Ω·cm)的液体介 质中进行 • 常用的液体介质有煤油、皂化液和去离子水等。液体介质又称工 作液，它除了有利于产生脉冲式火花放电外，而且有利于排除放 电过程中产生的电蚀产物和冷却电极及工件表面。
第一节 电火花加工的基本原理及分类
➢电火花加工原理
电火花加工是在如图1-1所示的加工系统中进行的。加工时， 脉冲电源的一极接工具电源，另一极接工件电极。两极均 浸入具有一定绝缘度的液体介质（常用煤油或矿物油）中。 工具电极由自动进给调节装置控制，以保证工具与工件在 正常加工时维持一很小的放电间隙（0.01-0.05mm）。当 脉冲电压加到两极之间，便将当时条件下极间最近点的液 体介质击穿，形成放电通道。
放电加工的原理
放电加工的原理放电加工 (EDM，Electric Discharge Machining）简称电火花加工，是一项采用有限数量的放电电涌火花反应削减金属物体的特种加工工艺，是金属切削加工的完全不同的材料切削方式。
它的生产原理简单，其基本加工要素有工件及工件上浸渍介质（如合金油或烷油）、电极及放电源。
它对不可加工件 (如硬质合金、铬合金）、非线性曲面和精密腔形等具有特殊加工优势，同时可实现窄槽放电、薄壁放电及“死角”等加工内容，在精密机械加工 fabrication行业具有重要的作用。
放电加工是通过利用脉冲电流放电来把工件上的铝合金表面削掉，形成抛光光滑、尺寸精确以及直角精度高的可性表面。
放电加工主要是利用负电极形状的电极与金属工件相互触动，通过电路脉冲把一定量的能量输入工件，从而在液体介质中形成细小气泡，使高压脉冲电液成为细小电晕，根据机床补偿电液的削减原理，实现削型的效果，这可以把金属层上的物质分解出来，极限的化学反应；并发出火花，达到切削目的。
放电加工分为无润滑放电加工、少量润滑放电加工、少量噪声放电加工、少量润滑噪声放电加工、双层放电加工等，针对容易受潮、易腐蚀的期望或需要单边完成加工的情况，经常采用放电加工。
表面处理精度高的放电加工连续利用60HZ的电液放电法实现金属表面光洁，但因为削型表面有油污，因此在机加工后，要进行清洗和抛光。
由于放电加工的表面处理精度高、放电衣物连续，容易生成有害物质，因此还应考虑控制环境污染。
放电加工法可以节省时间，采用脉冲放电加工方式可以减少加工时间，减少传统机械加工过程中的损耗，也可以保持速度的稳定。
由于放电加工的表面不会产生抛光涂层，强度也会比其他机械加工方式要强，它可以解决加工繁琐，准确性低，正确率低等问题，满足更高精度要求，得到用户的一致好评。
放电加工原理
放电加工原理
放电加工原理是指利用电火花放电的方法，在加工件表面产生高压电弧击穿放电的现象，并通过电弧的热效应和化学反应来实现材料的加工和处理。
放电加工原理主要包括以下几个方面：
1. 电极放电：在加工过程中，通过电源供给给电极施加高压电流，产生电火花放电。
电力在电极之间形成高电场强度，当电场强度超过材料的击穿电压时，就会形成电弧击穿。
放电过程中，即使电极之间的距离非常小，也能保持高强度电弧的存在。
2. 热效应：电弧的存在会产生高温，在放电过程中，电弧周围形成高温的等离子体区域。
这些高温的等离子区域能够加热材料表面，使其熔化、汽化和蒸发。
通过调控电弧的功率、频率和冲击能量，可以控制材料的加热效果，并实现不同程度的材料去除。
3. 化学反应：在电弧放电过程中，电弧与材料表面发生化学反应。
例如，在空气中的电火花放电中，电弧和氧气反应会产生氧化物，形成氧化层或氧化物颗粒。
这种氧化反应能够改变材料的表面性质和化学成分，实现对材料的特殊处理。
综上所述，放电加工原理利用电火花放电产生的高温、高能等离子体对材料表面进行加热和化学反应，实现对材料的加工和处理。
这种加工方式具有高精度、高效率和无接触的特点，在精密加工、模具制造和表面处理等领域具有广泛应用。
放电加工原理
放电加工原理
放电加工原理是一种先进的加工方法，通过将工件和电极放置在一定距离内，并在介质中施加高压电场，使电场达到临界值时，电流会产生放电现象。
在放电过程中，由于高能电子的冲击和热效应，工件及电极表面的微小部位会被溶解、蒸发和剥离，从而实现对工件的加工。
放电加工主要包括电火花放电加工和电解加工两种方法。
电火花放电加工是利用电火花放电形成的高能电子冲击力和高温效应进行加工的方法，适用于导电材料的加工。
电解加工则是利用在电解液中的电解过程产生的离子和电流进行加工，适用于导电和半导体材料的加工。
在放电加工中，放电过程中间由于高温效应导致工件和电极之间的材料溶解和蒸发，同时也会造成电弧的形成，从而使加工区域的材料发生局部熔化和剥离。
放电加工具有高加工精度、能够加工硬度高的材料、不会产生大的工件变形等优点，在模具制造、微细加工等领域具有广泛应用。
总之，放电加工原理是利用电场和电流产生的高能电子冲击和高温效应来实现材料加工的一种先进方法，广泛应用于各个领域。
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2001-06-29
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放电加工四要素之二：机台
目前公司主要的机型有：
＊日本SODICK机台，MM3和LN1 两种； ＊台湾ARD机台，M50G和M50CA; ＊北京阿奇； ＊台湾庆鸿；
＊瑞士马克奴；
机台主要控制电气回路，伺服机构和供油系统〃
2001-06-29
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放电加工电气原理 ----自然界的放电
每当阴雨天，常会闪电 打雷，亦常听说树木或 动物被雷击而烧毁或死 亡，此现象为大自然间 的放电。 当我们将两根带电导体 接触的剎那间，也会有 火花产生，同时导线头 有被熔解的情况，此称 为放电，一般常见的是 焊接。
请观赏工件样品
2001-06-29
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放电四要素之一：电极
电极是放电加工必不可少的工具〃制作时， 采用与被加工形状阴阳相配合的原理，〃也 就是说，你想得到甚么样的形状，就必须制 作与之形状相反的电极〃 ＊ 这一点决定了放电加工的高成本和低效率 〃有时制作一件模仁却要制作几种电极，一种 不少于一支（电极的消耗和粗到细加工）〃严 格来讲，放电加工是被列入特种加工〃
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2001-06-29
徐相国制作
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放电加工电气原理 ----放电加工过程
1.电极与被加工体接近成数 um的距离时，先在最短距 电 离处迸出火花，火花立即成 加 ? 极 为细电孤柱，亦即电流密度 工 很高的电子流，打击被加工 油 体的一点。 被加工物 电子流在此成为热，被加工 体即使为高熔点的金属，也 会被此热熔化一点。 此时电子流碰撞金属蒸气， 1. 发生的离子等也同时将电极 加热。
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放电加工电气原理
電流
伺服机构
電极 加 工 液 被加工物
電 源
雕模放电加工机的原理
2001-06-29 徐相国制作
放电加工是以铜等较软 的工具，将超硬合金等 加工成所需要的形状。 电极为饼干形则加工出 的形状即为饼干形。 将电极与工件浸在液体 介质中，通过电源使两 端施加电压，产生连续 性的火花放电，利用高 能量，高密度热能侵蚀 工件的加工现象
徐相国制作
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什么是放电加工 ----放电加工定义
放电加工亦即电火花加 工。
利用加工用的电极工具 和被加工物之间所发生 之放电作用﹐将被加工 物之加工部位去除的现 象称为放电加工
2001-06-29
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什么是放电加工 ----放电加工分类
按加工现象﹕ 电晕放电 火花放电
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放电加工电气原理 ----放电周期
充电
恢复绝缘 火花放电
环恢时开机 复间关台 从之周功利 机头下降 而 过 期 能 用 形程内 电 成 产在子 击破绝缘 放 反 生 一 管 电复放个之 。循电 ﹐ ﹐
﹐
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放电加工电气原理 ----放电周期波形
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放电加工的局限性：
３〃必须借用电极工具和存在电极消耗〃制 作成本高〃
４〃面粗度要求和清角限制〃
５〃‘３Ｄ’加工的局限，电极不易成型〃
６〃精度局限：加工最高精度+/-0.01mm，公 差的大小对加工效率的影响〃
2001-06-29
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2001-06-29 徐相国制作 13
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三者关系：
速度 快 快 慢 面粗度 粗 好 好 消耗 小 大 小
＊ 三者之间必须牺牲其中之一，来保证 另外两项〃
2001-06-29 徐相国制作 14
ห้องสมุดไป่ตู้
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放电加工工作任务：
主要加工Fe类和非Fe类可导电金属模 治具零件中的非贯穿部位〃精度可(+/0.01mm);面粗度最高可达镜面〃
V
V
工作V S V OFF
机器通过电阻R对电容C充电﹐ 一般电极为+﹐工件为负 机台通过各条件设置来加工工 件﹐从而机头下降 当间隙越来越近时﹐电容终端 电压超过电极和工件之耐电压 时﹐即击破绝缘开始放电。 当火花放电回路之电阻远比充 电回路之电阻低时﹐电容之负 荷在短时间内消失﹐即放电结 束。
徐相国制作 11
2001-06-29
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放电加工电气原理 ----电极材料的要求
2001-06-29 徐相国制作
放电稳定 电阻低 放电时消耗少 放电时之加工速度﹑ 精度﹑粗糙度良好 耐大电力放电 机械强度大 成形容易﹐价格低廉
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放电加工电气原理 ----一般模具钢材料介绍
辉光放电
電流增加 火 花 輝 光
电弧放电
電流增加 電 弧
電壓上升 暗 流 電 暈
電壓上升
電壓上升 接觸脫離 接觸導體間之電流
2001-06-29 徐相国制作
電流增加
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什么是放电加工 ----放电加工适用范围
凡属导电性材料﹐均可 加工﹐且能以高精度和 无须人为操作而进行。 如铜 材﹑钢材﹑碳化钨 ﹑导电性陶瓷等。 也可进行非金属材料加 工﹐如宝石﹑玻璃等进 行电晕放电。
放电加工原理
讲 师 : 逍 遥 游 课时﹕2 H
考核方式﹕笔 试
2001-06-29
徐相国制作
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第一章﹕放电加工的由来
放电加工发展史 18世纪中期→1878 →1943 →1950 →1953 →20 世纪后半期→1998
放电加工发展趋势 向着更加自动化和高精度的程度方向发展
2001-06-29
VIKING﹕此种材质主要应用于模仁零件中﹐ 在放电加工中相对比较稳定﹐电极消耗少﹐加 工效率较高﹐尺寸精度易保证 SDK11﹑SDK61﹕此种材质主要应用于塑料 模具中﹐放电加工状态良好﹐电极消耗少﹐但 在薄小工件加工时﹐易变形﹐尺寸精度易保证 V3:此种材质常用于冲压模具﹐其硬度高﹑热 传导差﹑比热低﹐在放电加工中性能不稳定﹐ 电极消耗大﹐加工效率低﹐尺寸精度不易保证。
徐相国制作 10
电 压 电 流
2001-06-29
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放电加工电气原理 ----放电加工过程
2.这些热使周边的加工油成气化状态 2. 3.放电造成加工油突然气化膨胀，对熔 化的被加工与电极施加压力。就被加工 体、电极全体而言，此压力很小，但就 3. 单位面积而言，却很大. 4.金属的熔化部分喷成小圆团，四散于 加工液中.端部未喷散的部分隆起，残 留于被加工体及电极.此处成为后续的 4. 放电点 5.熔化的金属喷开后的遗迹被周围的冷 油侵入，很快夺走残余的热.刚才发生 5. 放电的间隙也回复绝缘
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放电加工的局限性：
１〃主要加工金属等导电材料〃材料的可 加工性，取决于材料的导电性和其热学性 能，如熔点，热导率，比热容等，而于其 力学性能无关（硬度和强度）〃
V3和一般钢的比较； ２〃一般加工速度较慢〃电极工具和工件 不直接接触，没有宏观的切削力〃