第7章电火花加工技术
电火花加工的基础知识
电火花加工的基础知识在现代制造业中，电火花加工技术是一项非常重要的技术。
它能够通过钨丝电火花放电的方式将金属零件进行切削加工，达到高精度的效果。
本文将从电火花加工基础知识入手，为大家详细介绍电火花加工技术的相关知识。
一、电火花加工的原理电火花加工是通过电火花来切削金属材料的一种加工技术。
在加工过程中，通过钨丝电极和加工材料之间的放电，使金属材料受到高能电子轰击而熔化，然后利用液态金属产生的膨胀压力将它从工件上冲掉，从而实现零件加工的目的。
该技术对于高硬度、难加工的材料有良好的适应性，例如硬质合金、工具钢、模具钢等。
另外，电火花加工还可以进行复杂的形状和轮廓加工，例如切割、切削、开槽、钻孔等，尤其适用于中、小批量、复杂型的工件制造。
二、电火花加工的分类根据电极的方向和运动方式可以将电火花加工分类为：沉降式、线切割式和旋转电极式等三类。
1.沉降式电火花加工沉降式电火花加工也称桥式电火花加工，是使用电极与工件接触后沉降下去进行加工的一种方式。
该方式适用于高精度、大型、重量较大的工件的加工。
沉降式电火花加工的特点是电极的接触精度高，可以加工出较高的表面粗糙度。
但是电极磨损快，切削速度低、加工效率低，且只能进行简单的线性轮廓加工。
2.线切割式电火花加工线切割式电火花加工是通过电极和工件之间的放电进行加工的一种方法。
该方法的特点是线圈电极随工件移动，在放电时以较高的速度反复工件上方和电极之间逐渐形成裂缝，最后利用液态金属的方向将其切割掉。
线切割式电火花加工的特异性在于它可以制造很薄的板（示例——平面包装）。
此种加工方式的特点是可以加工透过的部分，存在于电极距离工件距离一定的范围内。
电极不会接触工件，该加工方法的高速度和较好的加工质量使其广泛应用在短时期或小批量的生产制造中。
3.旋转电极式电火花加工旋转电极式电火花加工是通过旋转电极进行加工的一种方法。
该方法的特点是可进行旋转的加工，因此适用于模具凸模等复杂形状的制造，且可以在切削过程中减少电极磨损。
《电火花加工技术》PPT课件
7.3.4电极与工件的装夹与校正：
方块电极的校正
7.3.3电火花成型机
紫铜电极的校正
7.3.5控制参数的调整
1、电火花加工的主要工艺参数 〔1〕加工速度 〔2〕工具电极损耗 〔3〕外表粗糙度 〔4〕放电间隙
床中的主要参数及选择原那么
参数选用原那么深度表示该工作段的加工深度，全部工作段的“深度〞之和就是“设定 深度〞。它的单位是“长度单位〞。无论加工方向如何，“深度〞值总是大于零。高压 “高压〞的作用是是间隙击穿，提高放电效率，增加放电加工的稳定性。但高压会使放电 间隙增大，损耗增加。“高压〞电压分为“高〞和“中〞两档，精加工〔修光〕时应选择 “高〞，以提高稳定性和速度。中、粗加工时选“中〞，可降低电极损耗。低压“低压〞 电流是供电极和工件放电加工的主要成分。调节范围0—60伏。低压的选择与正面放电面 积有关。正面放电面积在1平方厘米，电流选择在3-6安。脉宽脉宽是加到工具和工件上放 电间隙两端的电压脉冲的持续时间。脉宽的调节范围是1-2000，单位为微秒。脉宽必须与 加工电流成一定比例。使用铜或铜钨合金作电极时大致为每安150-300。单位：微秒。 符 号：ti。脉间脉冲间隔简称脉间或间隔，也称脉冲停歇时间。单位：微秒。符号：to脉间 在调整时使放电加工稳定进展就可以了。脉间的调节范围为10-900。单位为微秒。一般情 况下选择脉宽的二分之一至三分之一。但不应小于20。伺服伺服间隙电压选择范围1-12， 数值越大，间隙电压越高，那么放电效率降低，排渣容易。速度伺服速度的选择范围为110，数值越大，间隙电压越高，伺服速度越快。伺服速度太大会造成Z轴抖动，加工时太 小会使Z轴运行变慢。一般伺服速度为6-8较适宜。粗加工时可选择大些，精加工时调小。 如加工过程中Z轴百分表抖动，可适当调小伺服速度。加工加工时间是周期提升中电极和 工件的放电时间。加工时间的选择范围为1-99，对应的加工时间为0.1-9.9秒。数值越大， 加工时间越长。提升提升高度指周期提升中停顿放电是电极离开工件的距离。一般选择510，再大也不会提高排渣效果，反而浪费了加工时间。极性加工极性是指放电加工是工件 所连接的脉冲电源极性。分正、负两档调节。绝大多数都采用负极性加工，工件接负极， 电极接正极。
电火花加工工艺及实例
适应性强，可加工各种材料
生产效率高，可实现批量生产
成本低，可实现低能耗加工
加工质量好，可实现精细加工
多功能化：结合多种加工方法，实现多种材料的加工。
智能化：实现自动化、智能化，提高加工效率和质量。
绿色环保：减少污染，降低能耗，实现可持续发展。
高效化：提高加工速度和精度，满足高效率、高质量的生产需求。
汇报人：
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电火花加工是利用电火花放电产生的高温高压来去除工件材料的特种加工方法。
电火花加工主要用于加工各种高硬度的材料，如硬质合金、淬火钢等。
电火花加工过程中，工具电极和工件之间不直接接触，而是通过脉冲电源产生的高压脉冲信号来击穿介质，产生电火花。
表面强化处理：通过电火花对材料表面进行强化处理，提高材料表面的硬度和耐磨性
刻字加工：利用电火花在材料表面刻写文字、图案等
切割成型加工：利用电火花切割成型，主要用于切割各种形状的金属零件
银钨合金电极：高硬度、高热导性
铜钨合金电极：高硬度、高热导性
硬质合金电极：高硬度、高耐磨性
石墨电极：高导电性、高热导性、低膨胀系数
电火花加工在模具制造中的优势：分析电火花加工在模具制造中的优势，如加工精度高、效率高等
电火花加工在模具制造中的实例：列举一些电火花加工在模具制造中的实际应用案例，如注塑模具、冲压模具等
飞机制造
火箭制造
导弹制造
卫星制造
集成电路制造：电火花加工可用于制造集成电路中的各种器件，如电阻、电容、晶体管等。
电子元器件制造：电火花加工可用于制造各种电子元器件，如电位器、可变电阻器、电感器等。
电火花加工的原理与应用
电火花加工的原理与应用一、电火花加工的基本原理电火花加工是一种通过放电放出的高频高压脉冲电火花来加工工件的非传统加工方法。
它利用电火花和工件间的电解液进行工件的加工。
电火花加工利用电火花放电将切削工具和工件间的材料排除，以达到加工目的。
电火花放电过程主要包括两个阶段：放电间隙形成和放电间隙充实。
放电间隙形成是指在电极间形成间隙，在间隙放电时材料被脉冲放电的热熔、蒸发和气化作用破坏。
放电间隙充实是指放电孔中形成高速液流，将被放电材料冲刷和排除。
电火花加工的原理基于放电产生的高热能可以将工件上的材料熔化、蒸发和气化。
工件的材料经过电火花放电时，因受到极短时间内的高温和高压的影响，材料原来的形态发生了改变，使得原先固体状态的材料瞬间转变为了等离子体。
二、电火花加工的应用电火花加工广泛应用于以下领域：1. 模具加工电火花加工在模具加工领域有着重要的应用。
由于模具材料通常非常硬，而且形状复杂，传统的机械加工方法很难满足要求。
电火花加工可以通过放电放热能量的方式将模具材料熔化、蒸发和气化，实现对模具材料的加工。
2. 零件修复电火花加工还可以用于零件的修复。
某些零件在使用过程中可能会出现损坏，而且难以通过传统的加工方法修复，此时可以使用电火花加工来修复零件。
电火花加工可以通过放电放热能量的方式，将被修复的零件表面的材料熔化、蒸发和气化，同时将修复的材料填充到零件上。
3. 复杂曲面加工电火花加工可以实现对复杂曲面的加工，这是传统的机械加工方法很难实现的。
通过电火花加工，可以利用放电放热能量将材料熔化、蒸发和气化，实现对复杂曲面的加工。
4. 连续冲模电火花加工可以用于连续冲模加工。
连续冲模加工是模具在连续的冲压过程中进行修复，传统的修复方法无法在连续冲模过程中进行修复。
而电火花加工可以通过放电放热能量的方式将材料熔化、蒸发和气化，实现对冲模的修复。
5. 难加工材料的加工电火花加工在难加工材料的加工中具有优势。
难加工材料指的是那些硬度高、热膨胀系数低、导热系数低等特点的材料。
电火花加工工艺规律课件
目录
• 电火花加工原理 • 电火花加工的工艺参数 • 电火花加工的特性和应用 • 电火花加工的工艺规律和影响因素 • 电火花加工的实践操作和注意事项
01
电火花加工原理
电火花放电现象
01 定义
电火花放电现象是电极间瞬间导通，同时伴随着 大量热能、光能、声能等释放的现象。
02 产生条件
工件进给速度
工件进给速度越快，加工效率越高， 但过快的进给速度可能导致电极与工 件接触不良，影响加工效果。
加工面积和深度
加工面积
加工面积越大，加工难度越高，需要选择合适的电极材 料和工作液。
加工深度
加工深度越深，加工难度越高，需要选择合适的电极材 料和工作液，同时需要调整工艺参数，确保加工稳定性 和精度。
工作液的选择与使用
工作液在电火花加工中起到冷却、排屑和绝缘的作用。根 据具体的加工要求和条件，选用合适的工作液可以提高加 工效率和表面质量。
电火花加工的实践操作和注
05
意事项
电火花加工的实践操作流程
准备工具和材料
根据加工需求选择合适的工具和材料，如电 极、工件、工作液等。
安装工具和工件
将电极和工作件安装在电火花机床上，确保安 装牢固。
02 铜电极
适用于加工有色金属，如铝、铜等，具有较好的 导电性和加工精度。
03 硬质合金电极
适用于加工高硬度材料，如硬质合金，具有较高 的电极损耗率和加工效率。
脉冲宽度和脉冲间隔
脉冲宽度
决定单个脉冲的能量，脉冲宽度越大，单个脉冲的能量越大，加工效率越高，但电极损耗也越 大。
脉冲间隔
决定脉冲的频率，脉冲间隔越小，脉冲频率越高，加工效率越高，但电极损耗也越大。
电火花加工技术ppt课件
电火花
石油工业训练中心
1.在加工中，利用丝的单向移动切割工件 2.电极丝的运行速度不到0.2m/s 3.所采用的工作液大多为去离子水，一般为浸泡式供液 4.机床结构复杂，价格昂贵，加工精度高
电火花线切割 4.3.3 低速走丝线切割工件
石油工业训练中心
上下异型件
配合件
石油工业训练中心
电火花线切割
电火花线切割原理 1-绝缘底板 2-工件 3-脉冲电源 4-钼丝 5-导向轮 6-支架 7-丝筒
电火花线切割 4.2.2 高速走丝线切割
石油工业训练中心
电火花线切割 4.2.3 工件形成运动形式
石油工业训练中心
电火花线切割 4.2.4 高速走丝线切割特点
石油工业训练中心
1.贮丝筒使电极丝作正反向交替移动; 2.移动速度可达8～10米/秒; 3.采用线切割专用乳化液，冲洗式供液; 4.机床结构简单，价格低廉，加工精度较好;
计数 加工 方向 指令
N 序号
G
准备 功能
X
X坐 标值
YZF
Y坐 Z坐 进给 标值 标值 速度
;
分段 号
电火花线切割编程 5.2 CAXA软件
石油工业训练中心
电火花线切割编程
5.3 设计图形
请问一下图形有何特点？
石油工业训练中心
首尾相连的线 没有交点 没有断点 没有重合线
电火花线切割编程 5.4 电火花线切割作品
石油工业训练中心
电火花原理
2.1 电火花原理
工具 工具 正极
工件 负极 工件
电
压 根据公式
E=u/d
时间
电火花加工技术的原理与应用
电火花加工技术的原理与应用电火花加工，又称放电加工、电火花冲击加工，是一种非传统的加工方法。
它通过在工件与电极之间产生电弧放电的现象，利用放电的能量来加工工件，从而实现对工件进行高精度、高质量加工的目的。
电火花加工技术广泛应用于模具制造、航空航天、汽车制造、精密仪器等领域。
电火花加工的原理十分复杂，但可以简单地概括为以下几个步骤。
首先，将工件与电极之间的间隙充满介质，一般使用脱脂机油或去离子水。
然后，在加工过程中，施加一定的电压，使电极与工件之间产生电弧放电。
电弧放电时，工件的表面会被高能量的电火花冲击，导致小颗粒的剥离、熔融和蒸发，从而形成所需的加工形状。
在电火花加工中，有几个关键的参数需要控制。
首先是放电电压，它直接影响到电火花的能量和强度。
通常情况下，放电电压越高，加工速度越快，但也容易造成表面粗糙度的增加。
同时，电极与工件之间的间隙大小也十分重要。
间隙过大会导致放电能量不足，影响加工效果；而间隙过小则容易引起过热和电极损坏。
此外，放电脉冲的宽度和频率、电极形状等参数也需要进行合理的选择和控制。
电火花加工技术的应用非常广泛。
首先，它常用于制造模具。
传统的机械加工方法往往难以加工出复杂、精密的模具形状，而电火花加工则能够轻松应对这一难题。
其次，电火花加工在航空航天领域也有广泛应用。
航空发动机的涡轮叶片、复杂曲面件等零部件常常通过电火花加工来进行成形。
此外，电火花加工还可以用于制造精密仪器的零件、切割工件、修复断裂的齿轮等。
虽然电火花加工技术具有很多优点，但也存在一些局限性。
首先，加工速度较慢，对于大批量生产不适用。
其次，加工表面粗糙度较高，需要进行后续的抛光、磨削等处理。
此外，电火花加工还需要较高的设备成本和专业的操作技术。
总的来说，电火花加工技术作为一种非传统的加工方法，在工业生产中有着重要的地位。
凭借其高精度、高质量的加工效果，它被广泛应用于模具制造、航空航天、汽车制造、精密仪器等领域。
电火花操作步骤及方法
电火花操作步骤及方法电火花加工作为一种先进的金属加工技术，广泛应用于模具制造、模板零件、航天航空部件制造等行业。
下面我们详细介绍电火花加工的操作步骤和方法。
1. 设计CAD图纸和刀具路径首先，需要由工程师根据产品设计及规格要求，用CAD软件制图。
然后，根据CAD图纸生成刀具路径，确定好加工零件的形状和尺寸。
2. 设置机床参数机床应根据材料、刀具、电极等要素的要求进行适当的设置，包括电极、夹具和加工深度等参数的设置。
3. 制作电极制作电极是电火花加工中一个非常重要的环节，要求精度高、硬度好、抗磨损、稳定性好，并能承受高压放电的能力等性能优点。
一般采用铜、铝等材质制作。
4. 安装工件、电极和液压系统将工件和电极安装在机床上，调节好位置，确保正确的加工位置和方向。
在操作过程中，还需将机床内液压系统的气压、油温、油位等相关参数调整好，以确保正常的工作和加工效果。
5. 开始加工启动机床后，操作人员可根据预先设定的加工路径和工艺参数进行操作，控制电极和工件的位置，确保加工深度和精度。
同时，在加工过程中，应随时注意机床情况，避免发生意外和不必要的振动。
6. 进行后续加工处理经过以上步骤的加工后，要进行后续的加工处理。
例如，可以将加工表面进行抛光、调试、热处理、放电加工等工艺，以达到更高的精度、耐磨性和减少留存电极的划痕等效果。
总体来说，电火花加工技术具有无须接触加工、切割精度高、弯曲切割能力强、生产效率高等优点，为制造业的快速发展和提高机械制造水平做出了重要贡献。
操作人员在进行电火花加工时，要按照正确的操作步骤和方法，确保安全、高效地完成加工任务。
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7.5数控电火花线切割机床的程序编 制
1、数控电火花线切割机床的加工过程线切割加工 通常是工件整个加工中的最后一道工序，所以 加工质量尤为重要，
7.5ห้องสมุดไป่ตู้控电火花线切割机床的程序编 制
7.3.3电火花成型机
1、电火花成型机的组成及其各部分作用
7.3.3电火花成型机
2、电柜界面
7.3.3电火花成型机
（2）屏幕显示内容介绍
7.3.3电火花成型机
（3）特别注意： 在加工过程中保证油液高于加工表面50mm，
如果液面过低，很容易引起火灾；在加工过程中， 油温不能超过60-65摄氏度，使油温限制在安全范 围内；加工过程中，操作人员不能一手触摸电极， 另一手触摸机床，否则有触电的危险，严重时会 危机生命，操作人员脚下应铺垫绝缘板；在紧急 状态下，可按急停键，切断电源，关闭电柜； 在 实训期间，学生不允许使用对刀功能，以防触电。
7.3.2 电火花成型机安全操作规程
1、操作前应掌握正确的操作步骤。 2、同一时间只允许一人操作。 3、不能擅自拆卸、移动机床上的部件。 4、放电加工机周围适当位置，必须有消防设施。 5、禁止擅自打开电源箱，以防触电。 6、操作前先拉手动注油器润滑。 7、操作前检查电源机箱风扇运转是否正常。 8、操作前检查加工油是否太脏需要更换。 9、放电加工前应检查安全设备如防火侦测器及液面开关是否正常。 10、放电加工时应有人在现场操作。 11、经常检查工作槽防漏橡胶是否老化以防漏油。 12、放电加工时加工液应高于被加工物至少15cm. 13、放电加工时禁止手接触电极以免触电。 14、不得将杂物放入加工槽内。 15、PVC喷油管及橡胶管不得置于电极上方。 16、过滤箱上压力标志是压力超过1.5kg/cm2时，需更换滤油网。 17、向加工箱放油时应锁紧箱门，以免加工油外泄。 18、加工完成后擦拭工作台保持清洁。
（2）能方便调节加工件之间的间隙，如依靠线径自动偏移 补偿功能，使冲模加工的凸凹模间隙得以保证。
（3）采用四轴联动可加工上、下面异型体、扭曲曲面体、 变锥度体等工件
7.4 数控电火花线切割机床简介
3、数控电火花线切割机床的分类 根据电极丝运动的方式可将数控电火花线切割机床分为两
大类，即快走丝线切割机床和慢走丝线切割机床。快走丝线 切割机床是我国在20世纪60年代研制成功的，其主要特点是 电极丝运行速度快 (300—700m／min)，加工速度较高，排 屑容易，机构比较简单，价格相对便宜，因而在我国应用广 泛。但由于其运丝速度快容易引起机床的较大振动，丝的振 动也大，从而影响加工精度。它的一般加工精度为土0.0150.02mm，所加工表面的表面粗糙度为Ra1.25-2.5。快走丝 线切割机床一般采用钼丝作为电极，双向循环往复运动，电 极丝直径为0.1-0.2mm，工作液常用乳化液。
7.3.6加工实例
7.4 数控电火花线切割机床简介
数控电火花线切割机床加工原理
7.4 数控电火花线切割机床简介
2、数控电火花线切割加工的特点 （1）加工范围宽，只要被加工工件是导体或半导体材料，
无论其硬度如何，均可进行加工。
由于电火花线切割加工线电极损耗极小，所以加工精度高。 除了电极丝直径决定的内侧角部的最小半径(电极丝半径 十放电间隙)的限制外，任何复杂形状的零件，只要能编 制加工程序就可以进行加工。该方法特别适于小批量和试 制品的加工。
7.3.4电极与工件的装夹与校正：
方块电极的校正
7.3.3电火花成型机
紫铜电极的校正
7.3.5控制参数的调整
1、电火花加工的主要工艺参数 （1）加工速度 （2）工具电极损耗 （3）表面粗糙度 （4）放电间隙
床中的主要参数及选择原则
参数选用原则深度表示该工作段的加工深度，全部工作段的“深度”之和就是“设定深 度”。它的单位是“长度单位”。无论加工方向如何，“深度”值总是大于零。高压“高 压”的作用是是间隙击穿，提高放电效率，增加放电加工的稳定性。但高压会使放电间隙 增大，损耗增加。“高压”电压分为“高”和“中”两档，精加工（修光）时应选择 “高”，以提高稳定性和速度。中、粗加工时选“中”，可降低电极损耗。低压“低压” 电流是供电极和工件放电加工的主要成分。调节范围0—60伏。低压的选择与正面放电面 积有关。正面放电面积在1平方厘米，电流选择在3-6安。脉宽脉宽是加到工具和工件上放 电间隙两端的电压脉冲的持续时间。脉宽的调节范围是1-2000，单位为微秒。脉宽必须与 加工电流成一定比例。使用铜或铜钨合金作电极时大致为每安150-300。单位：微秒。 符 号：ti。脉间脉冲间隔简称脉间或间隔，也称脉冲停歇时间。单位：微秒。符号：to脉间在 调整时使放电加工稳定进行就可以了。脉间的调节范围为10-900。单位为微秒。一般情况 下选择脉宽的二分之一至三分之一。但不应小于20。伺服伺服间隙电压选择范围1-12，数 值越大，间隙电压越高，则放电效率降低，排渣容易。速度伺服速度的选择范围为1-10， 数值越大，间隙电压越高，伺服速度越快。伺服速度太大会造成Z轴抖动，加工时太小会 使Z轴运行变慢。一般伺服速度为6-8较合适。粗加工时可选择大些，精加工时调小。如加 工过程中Z轴百分表抖动，可适当调小伺服速度。加工加工时间是周期提升中电极和工件 的放电时间。加工时间的选择范围为1-99，对应的加工时间为0.1-9.9秒。数值越大，加工 时间越长。提升提升高度指周期提升中停止放电是电极离开工件的距离。一般选择5-10， 再大也不会提高排渣效果，反而浪费了加工时间。极性加工极性是指放电加工是工件所连 接的脉冲电源极性。分正、负两档调节。绝大多数都采用负极性加工，工件接负极，电极 接正极。
7.2.3 选择加工规准
• 2、正确选择加工规准 • 为了能正确选择电火花加工参数规准，
人们根据工具电极、工件材料、加工极性、 脉冲宽度、脉冲间隔、峰值电流等主要参 数对主要工艺指标的影响，预先制定工艺 曲线图表，以此来选择电火花加工的规准。
7.3 电火花成型机的操作
7.3.1 电火花加工操作流程 电火花加工操作流程见图7.3