电火花加工中的加工形状和轮廓控制
电火花加工机床工作原理
电火花加工机床工作原理电火花加工机床是一种特殊的加工设备，运用电火花的原理进行金属加工，常用于制造精密零部件及模具。
本文将从电火花加工原理、机床构造、工作过程以及应用领域等方面进行详细介绍。
一、电火花加工原理电火花加工是利用电火花放电进行金属材料的加工的一种特殊加工方法。
其基本原理为在工件表面放电产生的高热能，通过瞬时高温熔化和蒸发工件表面的局部金属材料，从而实现金属材料的加工去除，完成精密的轮廓加工。
具体过程如下：1. 放电开始：电火花加工机床通过控制电极和工件之间的间隙，利用电脉冲在间隙中产生放电。
当电极接近工件表面时，间隙内的介质被电离，电极与工件之间产生高电场强度，导致电晕放电。
2. 电晕放电：在电极与工件之间的间隙中形成电晕放电等离子体，使得放电间隙内的局部电场强度升高。
3. 表面燃烧：通过电晕放电，工件表面局部金属材料瞬间被加热至高温并发生表面燃烧，造成工件表面微薄金属颗粒的蒸发和去除。
4. 放电跳跃：经过表面燃烧过程，放电间隙会产生气体的放大，导致放电跳跃，即电火花放电。
5. 加工效果：通过放电跳跃，金属材料表面的局部被加热融化后蒸发，达到加工去除金属材料的目的。
二、电火花加工机床构造电火花加工机床主要由机体、工作台、数控系统、电极头、电源系统以及冷却系统等组成。
1. 机体：电火花加工机床的机体通常采用高强度的铸造材料，保证了机床的稳定性和刚性。
2. 工作台：工作台用于固定和夹持工件，具有高精度的移动结构，可根据数控系统的指令精确移动，完成加工过程。
3. 数控系统：数控系统是电火花加工机床的核心控制单元，可实现加工轨迹、加工参数的程序控制，保证加工质量。
4. 电极头：电极头固定在机床上，用于安装切削电极，通过数控系统控制电极头的精确移动。
5. 电源系统：电源系统为电火花加工提供高频高压的电力，保证加工过程中的稳定放电。
6. 冷却系统：电火花加工过程产生大量热量，冷却系统用于对电极头、工件和工作台进行冷却，保证加工精度和长时间稳定运行。
电火花加工中的加工表面粗糙度和光洁度控制
电火花加工中的加工表面粗糙度和光洁度控制电火花加工是一种现代高精度加工工艺，其原理是利用电离空气形成的放电孔电极，在工件表面不断打出带有高温等离子体的小孔，使工件表面逐渐腐蚀而形成期望的形状与尺寸，而不破坏工件的本身性质。
该技术在制造航空、汽车、光电、医疗器械等领域得到广泛的应用，可实现苛刻的尺寸与形状精度要求，比传统机械加工精度高许多。
加工表面的粗糙度和光洁度是电火花加工的关键问题之一。
粗糙度是描述表面轮廓的一种参数，通常用符号Ra表示，单位是微米。
它是指表面周围所有曲面与平坦部分之间变形后曲面之间缠绕程度的一个统计指标。
通俗地说，它就是表面纹路的密度和深度。
Ra的大小与表面的光洁度有很大的关系。
光洁度是表面平滑程度的度量，反映了表面所反射光线的特性。
光洁度值越小表面越亮，反之越暗。
因此，粗糙度和光洁度是表面质量两个重要指标，如何控制它们的大小是影响加工质量的一个关键问题，具体措施如下：1. 选择适当的工艺条件。
电火花加工的加工条件，包括电压、电流、脉冲宽度和脉冲频率等参数，这些参数的改变会直接影响加工效果，提高加工参数可以提高加工效率，但同时也会降低加工表面质量。
因此，需要根据加工要求和加工材料的不同选定最佳工艺条件，在保证加工效率的同时控制加工表面粗糙度和光洁度。
2. 掌握合理的加工策略。
对于复杂曲面或曲线，可以采用多阶切削加工，即在原始曲面的基础上进行多次加工，每次加工去除一部分微小的毛刺，最终实现表面质量的整体提高。
为了降低表面的粗糙度和提高表面光洁度，还可以采用平切和钨丝切割等特殊的加工方法。
3. 选择合适的电极尺寸。
电极尺寸是影响加工表面质量的重要参数之一，尤其是对表面粗糙度的影响十分明显。
大电极可增大加工范围，但也容易产生表面瑕疵。
小电极则可以在加工过程中提高加工精度，但加工速度比较慢。
因此，在选择电极尺寸时，应根据加工要求和材料特性进行综合考虑。
4. 及时保养设备。
设备的工作状态直接影响加工质量，因此在加工过程中，要及时进行清理和保养，检查电极和壳体的磨损情况，及时更换损坏的零件。
模具制造工艺复习题
5、复合模的特点是结构紧凑、冲压生产率高和 （ B ） A 内、外型相对位置精度要求低 B 内、外型相对位置精度要求高 C 刃口易损坏 D 刃口不易损坏 6、利用光学系统将工件投影到屏幕上来比照加工的磨床称 （D ） A.坐标磨床 B. 普通平面磨床 C.工具曲线磨床 D. 光学曲线磨床 7、加工导柱时，按照轴类零件加工工艺，以双顶尖为基 准，加工所有外圆表面及端面，这是遵循（ D ） A 自为基准原则 B 互为基准原则 C 互换基准原则 D 基准统一原则 8、一般来说，粗规准的蚀除速度较高，电极损耗要小，电 蚀表面不能太粗糙，采用 （ B ） A 正极性加工 B 负极性加工 C 窄的脉冲宽度 D 中极性加工
21.、制订工艺规程的最基本的原始材料是 （ B ） A装配图； B零件图； C工序图 22、在不同的生产下类型下，同一产品的工艺过程是 （ C ）。 A相同的 B 相似的 C 不同的 23、下列不属于平面加工方法的是（ D ）。 A刨削 B磨削 C铣削 D铰削 24、对未经淬火直径较小孔的精加工应采用（ A ）。 A 铰削 B 镗削 C 磨削 D钻削 25、以下适合线切割加工的对象是（ C ） A、阶梯孔、阶梯轴； B、型腔； C、成型刀、样板； D、非导电材料。
13、在光学曲线磨削过程中，判断工件余量是否去除的依据 是（ A ） A 工件图样放大对照结果 B 人工测量结果 C 自动测量结果 D 装配实践判 14.、电火花切割机床在加工模具时零件时，主要是加工 （ C ）较为方便。 A 圆孔 ； B 、平面； C、特殊型孔。 15、加工导套的关键技术是保证定位部分的外圆与导向部分 的内孔的（ Ｃ ） Ａ 平面度 Ｂ.垂直度 Ｃ 同轴度 16、数控线切割加工圆弧时，圆弧终点靠近Y轴，此终点坐标 具有︱X︱＜︱Y︱，计数方向应选( D ) A. GY B. GZ C. GX-Y-Z D. GX
第二章 电火花加工
二、电火花加工的特点 1、非接触加工，无宏观切削力 2、适合于难切削导电材料的加工 3、有电极损耗 4、加工速度较慢 5、可加工特殊及复杂形状的表面
三、电火花加工的适用范围 1、加工任何难加工的金属材料和导电材料 2、加工材料复杂的表面 3、加工薄壁、异形小孔、深小孔等有特殊 要求的零件。
第三节 电火花加工设备和工作液
一、电火花加工机床 1、机床总体部分（电火花穿孔成形机床）——主 轴头、床身、立柱、工作台及工作液槽 2、主轴头要求（精度和刚度） 1）结构简单 2）传动链短 3）传动间隙小 4）热变形小 5）具有足够的精度和刚度
3）工具电极夹具（十字铰链式和球面铰链 式）——调节工具电极和工作台的垂直度、 工具电极在水平面内微量的扭转角。
1）工件接脉冲电源的正极——正极性加工 2）工件接脉冲电源的负极——负极性加工 思考：短脉冲与长脉冲适合哪种极性加工， 那一种适合精加工？
短脉冲——正极性——精加工 长脉冲——负极性——粗加工
3）正极吸附效应 ——黑膜只能在正极表面生成，所以只 能使用负极性加工 影响吸附效应的因素： 峰值电流、脉冲间隔一定时，碳黑膜厚度随着脉冲 宽度的增加而增加。 脉冲宽度、峰值电流一定时，碳黑膜厚度随着脉冲 间隔增大而减薄。 冲抽油压力也会对吸附效应有影响，过大的油压会 冲走带电碳粒子，减少吸附效应。
三、小孔电火花加工 工艺 1、适于Ф 0.3～ Ф 3mm，深径比可超 200以上。为了改善 排屑条件，采用电磁 振动头或超声波振动 头。可采用空心管电 极中部冲油。
四、异形小孔的电火花加工——主要是异 形电极的制造及装夹。 1、冷拔——采用电火花线切割加工并配合 钳工修磨制成异形电极的拉丝模。 2、电火花线切割加工整体电极 3、电火花反拷加工整体电极（见图4-31）
电火花加工论文__正文
第一章绪论1.1电火花加工技术的的发展历程电火花加工是利用两极见脉冲放电时产生的电腐蚀现象，对材料进行加工的方法。
早在十九世纪，人们就发现了电器开关的触点开闭时，因为放电，使接触部位烧蚀，造成接触面的损坏。
这种放电引起的电极烧蚀现象叫做电腐蚀。
起初，电腐蚀被认为是有害的，为减少和避免这种有害的电腐蚀，人们一直在研究电腐蚀产生的原因和防止的办法。
当人们掌握了它的规律之后，便创造条件，转害为益，把电腐蚀用于生产中。
研究结果表明，当两极产生放电的过程中，放电通道瞬时产生大量的热，足以使电极材料表面局部熔化或汽化，并在一定条件下，熔化或汽化的部分能抛离电极表面，形成放电腐蚀的坑穴。
二十世纪四十年代初，人们进一步认识到，在液体介质中进行重复性脉冲放电时，能够对导电材料进行尺寸加工，因此，创立了“电火花加工法”。
电火花加工技术作为特种加工领域的重要技术之一，最早应用于二战时期折断丝锥取出时的加工。
随着人类进入信息化时代，电加工技术取得了突飞猛进的发展，可控性更高，数字化程度更好。
电火花加工技术经历了手动电火花加工、液压伺服、直流电机、步进电机、交流伺服电机等一系列过程。
控制系统也越来越复杂，从单轴数控到3轴数控、再到多轴联动。
20世纪90年代初期，3轴电火花机在国内还是空白，主要是从日本和瑞士引进。
直到90年代中期，北京市电加工研究所才和日本沙迪克公司合作开始制造3轴电火花加工机，也可以说开始步入国内电火花加工机的真正快速发展轨道，后来在此基础上又生产研发了4轴4联动电火花加工机。
以该合作为例，可以看出北京市电加工研究所的消化吸收再创新的道路大概经历了以下几个阶段：首先制造主机，也就是机械部分，相对较为简单；此后是数控系统部分，可以理解为引进；之后是整个电源，是消化阶段。
经历这三个阶段之后是吸收，最后是再创新。
对电火花加工而言电火花成形机下一步的发展空间在精密微细和特殊材料两个方面。
特殊材料（如航空航天领域用的材料）专机，窄槽窄缝、异型腔的加工，精密模具等领域都是发展重点。
电火花线切割加工技术综述
论文2012年 10 月 28 日目录摘要 (3)引言 (3)正文 (4)一．电火花线切割概述 (4)二．电火花线切割加工原理 (5)三．电火花线切割加工特点 (6)四．电极丝的参数选用 (7)五．电火花线切割加工的应用范围 (7)六．线切割中常见问题与处理措施 (8)七．电火花线切割机床组成和分类 (8)八．电火花线切割加工技术的现状 (9)结论 (10)参考文献 (11)电火花线切割技术摘要：随着机械制造业水平的不断提高和产品加工精度的需要，先进的机械制造技术的应用也就顺理成章。
线切割是通过带负电荷的工具电极和带正电荷的工件之间产生一次火花放电，产生瞬时的高温，使局部的金属熔化、气化而被蚀除掉，获得“以柔克刚”的效果。
关键词数控电火花线切割加工原理特点应用发展现状引言机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科,是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。
随着社会的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要求品种要多样、更新要快捷、质量要高档、使用要方便、价格要合理、外形要美观、自动化程度要高、售后服务要好、要满足人们越来越高的要求,就必须采用先进的机械制造技术。
先进制造技术的特点有：（1）它是面向21世纪的技术。
（2）是面向工业应用的技术。
（3）是驾驭生产过程的系统工程。
（4）是面向全球竞争的技术。
（5）是市场竞争三要素的统一。
然而电火花线切割技术是先进制造技术之一，在机械生产中应用范围广，它主要用于加工各种形状复杂和精密细小的工件，例如冲裁模的凸模、凹模、凸凹模、固定板、卸料板等，成形刀具、样板、电火花成型加工用的金属电极，各种微细孔槽、窄缝、任意曲线等，具有加工余量小、加工精度高、生产周期短、制造成本低等突出优点，已在生产中获得广泛的应用，目前国内外的电火花线切割机床已占电加工机床总数的60％以上。
现介绍数控电火花线切割机床加工及电极丝的选择,重点论述线切割的加工原理，特点和应用范围和发展现势。
第二章 电火花加工
2.2电火花加工的机理
• 3热膨胀:
–放电通道中电子和离子高速运动时相互碰撞， 动能转化成热能，在两极之间沿通道形成一 个高达1000～1200℃的瞬时高温热源，在热 源作用区的电极和工件表面金属会很快熔化， 甚至气化 –周围的工作液除一部分气化外，另一部分被 高温分解为游离的碳黑和H2、C2H2 、C2H4、 CnH2n等气体（使工作液变黑，在极间冒出小 气泡）
•脉冲电源参数：
–脉冲宽度ti :放电延续时间，ti应小于0.001s，以使放电气化产
生的热量不会传导扩散到其它部位，只是在极小范围内使金属局部 熔化，直至气化
–脉冲间隔t0 :相邻脉冲之间的间隙时间，使放电介质有足够的时
间恢复绝缘状态（称为消电离）
–脉冲周期T=ti+t0； –峰值电压:工件和电极间隙开路时电极间的最高电压ui –峰值电流:工件和电极间隙火花放电时脉冲电流瞬间的最大值i
–电极材料不必比工件材料硬，不存在机械加工时由于刀具 硬度而无法加工的问题
• 4）直接利用电能、热能进行加工，便于实现加工过 程自动控制 • 5）只能加工导电材料 • 6）加工速度慢 • 7）电极有损耗
四、电火花加工方法分类
• 表2-1
2.2电火花加工的机理
• 包括：电离、放电、热膨胀、抛出金属和 消电离等几个连续的阶段
–煤油工作液，为避免起火可采用燃点较高的机油或煤油 与机油的混合物 –水基工作液，可大幅度提高粗加工效率
三、电火花成型加工的特点及应用
• 1）可加工用机械加工方法难于或无法加工的材料
–如淬火钢、硬质合金钢、耐热合金钢等
• 2）可加工小孔、深孔、窄缝零件
电火花线切割机操作说明
电火花线切割机操作说明电火花线切割机是一种常用的金属切割设备，可以通过高频电火花产生的热能将金属工件切割成所需形状。
本文将详细介绍电火花线切割机的操作步骤，帮助用户正确、高效地操作该设备。
一、设备准备1. 确保电火花线切割机所需电源连接稳定，符合电源要求。
2. 检查切割线、切割丝以及电极丝的材料和直径是否符合要求。
3. 根据切割工件的要求，选择适当的工作台和夹具。
4. 检查电火花线切割机各部件是否完好，若有损坏应及时修复或更换。
二、操作步骤1. 将需要切割的金属工件固定在工作台上，并调整夹具位置，以确保切割位于正确位置。
2. 打开电火花线切割机电源开关，确保电源正常供电。
3. 设置切割参数。
根据切割工件的材料和厚度，调整电火花线切割机的切割速度、电流、脉冲等参数。
4. 选择切割线，并在线切割机上安装切割线。
确保切割线固定稳定，不会松脱。
5. 调整切割线的张力，使其保持适当紧绷状态。
6. 设置切割丝和电极丝的长度，并将其安装到切割线刀座上。
调整切割丝和电极丝的张力，确保其平稳运行。
7. 启动电火花线切割机，使其进入工作状态。
8. 根据切割路径和形状，在电火花线切割机的操作界面上编程，设置切割轨迹和方式。
9. 通过手动控制，将切割头靠近工件表面，确认切割位置是否正确。
10. 在确认切割位置正确后，按下开始按钮，电火花线切割机将按照预设的轨迹开始切割工件。
11. 在切割过程中，要随时检查切割情况，确保切割线、切割丝和电极丝没有松脱现象。
12. 切割完成后，关闭电火花线切割机电源开关，断开电源供应。
三、注意事项1. 操作电火花线切割机前，请佩戴适当的个人防护装备，如护目镜、手套等，确保人身安全。
2. 切割工件时，应注意切割线和切割点的选择，避免因工件不稳导致切割线脱离或切割不准确。
3. 切割丝和电极丝的长度应根据需要进行调整，切割丝和电极丝的张力不宜过大或过小，以免影响切割效果。
4. 定期检查电火花线切割机的各部件，如切割线、切割丝和电极丝的磨损情况，及时更换或修复。
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电火花加工中的加工形状和轮廓控制电火花加工是一种高精度、高效率的加工技术，因其可以对各
种形状的金属工件进行精细加工，广泛应用于航空、汽车、电子、模具等领域。
在电火花加工过程中，加工形状和轮廓控制是非常
重要的一环，直接关系到工件加工质量和效率。
一、加工形状的选择
电火花加工可以进行各种形状的加工，如平面、曲面、倒角、
螺纹等。
在选择加工形状时，需要根据工件的要求和加工的难度
来确定。
通常，加工形状较为简单的工件可以采用传统的机加工
工艺进行加工，而对于加工难度较大、复杂形状的工件则需要采
用电火花加工进行处理。
采用电火花加工加工复杂形状工件时，需要充分考虑工件的结
构和大小，以及加工的难度和成本等因素。
在确定加工形状时，
还需要考虑加工精度和表面质量问题，以避免出现加工误差和表
面缺陷等问题。
二、轮廓控制的方法
轮廓控制是电火花加工中的关键技术之一，可以有效控制加工
轮廓的精度和质量。
在电火花加工中，轮廓控制方法主要有以下
几种：
1. 增加电极数量：通过增加电极数量来控制加工轮廓，可以实
现更精细的加工质量。
2. 采用不同形状的电极：通过选择不同形状的电极来实现不同
形状的加工轮廓，可以大大提高加工效率和质量。
3. 采用不同的加工参数：通过调整加工参数（如放电电流、放
电时间、电极与工件间距等）来控制加工轮廓，可以实现更精细
的加工效果。
4. 采用模块化加工：通过将加工过程分成多个模块进行加工，
可以有效控制加工轮廓和精度。
5. 采用CAD/CAM技术：通过使用CAD/CAM技术，在计算机中进行三维造型和加工路径规划，可以精确控制加工轮廓和精度。
三、加工轨迹的设计
在电火花加工中，加工轨迹的设计是非常重要的一环，可以直
接影响加工轮廓和精度。
在设计加工轨迹时，需要充分考虑加工
难度、加工精度以及加工效率等因素。
在加工轨迹设计时，需要采用合理的加工策略和加工路径，以
保证加工轮廓的精度和表面质量。
在设计加工路径时，还需要考
虑加工过程中的温度、工件材料和加工精度等因素，以确保工件
加工质量和效率。
四、加工精度和表面质量的控制
在电火花加工中，加工精度和表面质量是非常重要的技术指标，可以直接影响工件的使用寿命和性能。
在实际加工过程中，需要
采用一系列的技术措施来保证加工精度和表面质量。
其中，加工精度的控制包括：电极轨迹的精确控制、加工参数的精确控制、电极磨损的控制等。
而表面质量的控制包括：去除切削沉积、合理选择工艺参数、选择合适的加工液等。
总之，电火花加工中的加工形状和轮廓控制是非常重要的技术环节，可以直接影响工件加工质量和效率。
在实际加工中，需要通过合理的加工策略和加工参数来控制加工轮廓和精度，从而保证工件的使用寿命和性能。