电火花加工技术
金属表面处理的电火花加工技术
金属表面处理的电火花加工技术1. 前言电火花加工技术（Electrical Discharge Machining, EDM）是一种利用连续或断续的电火花放电来去除金属的非接触式加工方法。
该技术在金属表面处理领域具有广泛的应用，特别是在硬质合金、高速钢、淬硬钢等难加工材料的加工上表现出了显著的优势。
本文将从电火花加工的原理、工艺特点、应用领域等方面进行详细探讨。
2. 电火花加工原理电火花加工技术的基本原理是利用高压电源在工件和工具之间产生连续或断续的电火花放电，放电时产生的高温熔化金属和气体，在气压作用下迅速从放电通道中排出，从而达到去除金属的目的。
放电过程中，工件表面和工具表面都会形成一层熔融层，随着后续的冷却和固化，这层熔融层会形成一种特殊的微观结构，对工件的性能产生重要影响。
3. 电火花加工的工艺特点电火花加工具有以下几个显著的工艺特点：（1）非接触式加工：由于加工过程中不直接接触，因此适用于硬质合金、高速钢、淬硬钢等难加工材料的加工。
（2）加工精度高：电火花加工可以达到非常高的加工精度，加工表面质量好，适用于复杂形状的加工。
（3）加工效率：电火花加工的加工效率相对较低，但随着技术的不断发展和设备的更新，加工效率有所提高。
（4）加工变形小：由于是非接触式加工，加工过程中工件的变形较小。
（5）适用范围广：电火花加工适用于各种金属和非金属材料的加工，特别是在难加工材料的加工上具有显著优势。
4. 电火花加工的应用领域电火花加工技术在金属表面处理领域有广泛的应用，主要应用领域包括：（1）模具制造：电火花加工技术在模具制造领域有广泛应用，如冲压模、压铸模、塑料模等。
（2）航空航天：电火花加工技术在航空航天领域中，用于加工难加工材料，如钛合金、镍基高温合金等。
（3）汽车制造：电火花加工技术在汽车制造领域中，用于加工发动机部件、变速箱齿轮等。
（4）微细加工：电火花加工技术在微细加工领域有重要应用，如微细模具制造、微细零件加工等。
电火花加工技术
电火花加工技术：让精密加工更高效随着工业化的不断发展，各行业对于制造精度和质量的要求也在不断提高。
而作为一种高精密度加工方法，已经被广泛应用于工业生产中。
是通过使用电脉冲的方式来加工不导电且硬度高的材料，如金属、塑料、陶瓷等。
的原理是将电脉冲通过电极导入工件中，让两极之间产生放电现象，以此来将工件的材料去除或削减，最终实现加工的目的。
与传统机械加工相比，具有以下优势：1. 高精确度：可以实现精度为0.001毫米的高精密度加工，能够保证加工出的产品质量和精度。
2. 不会使工件变形：由于是通过电脉冲来进行加工，而不是通过机械力量，因此不会使工件产生变形和扭曲。
3. 可以加工各种形状的物体：可以加工各种形状的物体，不受几何形状的限制。
4. 可以加工高硬度材料：由于是通过电脉冲来进行加工的，因此可以轻松地加工高硬度材料，如钛合金、陶瓷等。
5. 可以提高生产效率：可以在短时间内完成高精度的加工任务，从而提高生产效率。
的应用在各个行业中得到了广泛应用。
以下几个领域是的主要应用：1. 模具制造：可以制造高精密度的模具，可以用于生产各种复杂的产品，如汽车、航空、轨道交通等。
2. 航空制造：可以用于制造航空制造业的关键零部件，如航空发动机、涡轮轮叶等。
3. 零配件制造：可以加工各种形状的零配件，特别适用于小批量、高精密度的生产。
4. 医疗器械制造：可以制造高精度的医疗器械，如微型器械、骨科器械等。
带来的革新随着科技的不断发展，也在不断进化，引入了更多的创新技术，让制造变得更加高效、精准。
1. 高速：高速是一种在电极上喷射电极材料并同时进行电火花加工的方法。
与传统的电火花加工相比，高速电火花加工可以进行更高速的加工，提高加工效率，缩短加工时间。
2. 脉冲电荷技术：脉冲电荷技术是一种集成电路（IC）的制造技术，基于电火花加工原理。
这种技术可以加工制造出更小、更复杂、更高密度的IC芯片，是电子行业发展的重要驱动力。
3. 高速数控：高速数控是一种新型的，通过采用数控技术控制加工机床的运动，实现加工过程的自动化。
电火花的加工方法
电火花的加工方法电火花加工是一种常见的金属加工技术，它通过放电产生的高温和高能量来去除材料表面的金属层，从而形成所需的结构和形状。
电火花加工主要适用于硬度高、脆性大且难以加工的材料，比如硬质合金、陶瓷、高速钢等。
下面将详细介绍电火花加工的原理和操作方法。
一、电火花加工的原理电火花加工的原理是利用脉冲电流在工作液和工作电极间产生的电火花，通过放电的高温瞬间熔化金属，并通过工作液中的冷却和冲击作用将熔化金属排除，实现材料的加工。
电火花加工的主要过程包括穿孔、切割和磨削三个过程：1. 穿孔过程：在工作电极和工作液之间应用电压，形成电火花，使材料表面发生高温和高压的电脉冲，从而产生孔洞。
2. 切割过程：通过控制电脉冲的频率和工作台的移动速度，使电火花在材料表面连续发生，从而将材料切割成所需的形状。
3. 磨削过程：利用电火花的高温和高能量，使加工表面发生融化、氧化和脱层等现象，从而实现磨削效果。
二、电火花加工的操作方法电火花加工的操作方法主要包括设备准备、参数设置、加工操作等步骤：1. 设备准备：首先需要准备好电火花加工机床和相关的工作液。
机床主要包括电源、工作台、工作电极等组成部分，而工作液则是用于冷却和冲击切割区域的介质，例如蜡、油等。
同时，还需要根据加工材料的性质选择适当的工作电极和工作液。
2. 参数设置：根据材料的性质和加工要求，设置适当的加工参数，包括脉宽、频率、电压、放电电流、冲击时间等。
这些参数的选择直接影响到加工效果和质量，需要根据实际情况进行调试和优化。
3. 加工操作：首先将需要加工的材料固定在工作台上，调整工作电极和工作台的相对位置，使电火花能够正常放电。
然后根据设定的参数进行加工操作，控制放电时间和放电能量，使电火花在材料表面均匀地进行放电和冲击。
同时，需要及时调整工作液的温度和流量，以保证加工过程中的冷却和冲击效果。
4. 检查和清洁：加工完成后，需要对加工件进行检查和清洁。
检查加工质量是否符合要求，是否有瑕疵和缺陷等。
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。
电火花加工的基本原理基本特点和用途
电火花加工的基本原理、基本特点和用途1. 简介电火花加工是一种利用脉冲电流在工件表面产生电火花放电，通过放电产生的高温和高压力，将工件上的材料剥离或融化的先进加工技术。
2. 基本原理电火花加工的基本原理是利用电火花放电形成的高温、高速电浆等物理效应，在工件表面加工上形成微小的卸载和击打，从而使表面材料脱落或产生微小的坑洞等效果。
其原理可以概括为以下几个步骤：•通过电极间的电解质液形成电晕放电。
•电火花发生时，加工电极上的放电区内产生极高温度和压力。
•高温和高压力使材料表面受到局部熔融、汽化和剥落等作用。
•下一个脉冲的放电击打在已剥落的材料表面，进一步清除表面氧化物。
3. 基本特点电火花加工具有以下基本特点：3.1 非接触加工电火花加工是一种非物理接触的加工方式，电极不直接接触工件表面，避免了因接触而带来的磨损、变形等问题。
因此，适用于对硬度较高的材料进行加工，如淬火钢、硬质合金等。
3.2 微细加工能力电火花加工可以在微小的加工区域内进行精密加工，最小加工尺寸可以达到几个微米甚至更小。
这使得电火花加工在制造微型零部件、精密模具等领域有广泛的应用。
3.3 高表面质量由于电火花加工不涉及机械接触，因此能够在工件表面获得较高的加工质量。
通常情况下，电火花加工的表面粗糙度可以控制在Ra 0.2微米左右。
3.4 加工硬材料能力电火花加工不受工件材料硬度的限制，可以加工各种硬度的金属和非金属材料，包括硬质合金、不锈钢、陶瓷等。
4. 应用领域电火花加工在现代制造领域有广泛的应用，主要包括以下几个方面：4.1 模具制造电火花加工在模具制造中被广泛应用。
模具是制造业中不可或缺的工具，而电火花加工可以在制造过程中加工出高精度、高质量的模具零件，满足各种复杂形状的需求。
4.2 零部件制造电火花加工可以用于制造各种微型零部件，例如发动机喷油嘴、微机械零件等。
其微细加工能力和高表面质量使其成为制造微型零部件的理想选择。
4.3 表面处理电火花加工可以用于对金属表面进行清洁、修复和改性处理。
电火花加工技术
电火花加工技术第一章绪论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。
电火花加工技术
黏度小、流动性好、渗透性好的工作液有利于电加工 质量，但黏度小不利于提高加工速度。
5.排屑条件
排屑通畅，有利于提高加工的稳定性。
二、影响加工精度的主要因素
1．尺寸精度 （1）间隙一致性。
（2）间隙大小。间隙越大，影响越严重。因此，为了减
少加工误差，应该采用较小的加工电规准，缩小放电 间隙，这样不但能提高仿形精度，而且放电间隙愈小， 可能产生的间隙变化量也愈小。 （3）工具电极损耗也会直接影响尺寸的加工精度。
如何强化极性效应
（1）电火花成形加工必须采用单向脉冲电源。 （2）正确选择加工极性。用ti＜20μ s的短脉冲进行精加
工时，采用正极性加工；用ti＞50μ s的长脉冲进行粗、 中加工时，采用负极性加工。
（3）用导热性好、熔点高的材料作工具电极，可有效降低
工具电极的损耗。
（4）根据不同的脉冲放电能量，合理选用脉冲放电持续时 间（即脉宽ti）。
电火花加工技术
3.1 3.2
电火花成形加工 电火花线切割加工
3.3
超声加工与激光加工
3.1
定义：
电火花成形加工
（electrical discharge machining，EDM），又称放 电加工或电蚀加工，是指在一定的介质中，通过工具电极和 工件电极间脉冲放电时的电腐蚀作用对工件进行加工的一种 工艺方法。 适用场合： 高熔点、高强度、高纯度、 高韧性材料，可加工特殊及复杂 形状的零件。
2．形状精度 斜度
图3.11
电火花加工时的加工斜度
斜度产生过程 （1）上面入口处加工的时间长，产生二次放电的机会多， 间隙扩大量也大。而接近底端的侧面，因加工时间 短，放电的机会少，间隙扩大量也小，因而加工时 侧面会产生斜度。 （2）另外因为电极的下端加工时间长，绝对损耗量大， 而上端加工时间短，绝对损耗量小，使电极变成一 个有斜度的锥形电极。
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电火花加工技术的应用及其发展1.电火花加工技术的简介从前苏联科学院拉扎连柯夫妇在1943年研制出世界上第一台实用化电火花加工装置以来,电火花加工技术得到了飞速的发展,电火花加工技术是历史最悠久的特种加工方法之一，在模具制造业，航空和航天，电子等众多领域得到了广泛的应用。
电火花加工又称放电加工，也有称电脉冲加工，它是一种直接利用热能和电能进行加工的工艺。
电火花加工与金属切削加工的原理完全不同，在加工过程中，工件和工具不接触，而是靠工具与工件之间的脉冲性火花放电，产生局部，瞬间的高温把金属材料逐步的蚀除掉。
由于放电的过程产生火花所以也称电火花加工。
图1. 电火花加工的原理图如图1的原理图所示，工件与工具分别连接到脉冲电源的两个不同的极性的电极上。
当两电极加上脉冲电源后，工件和电极保持适当的距离，就会把工件和工具之间的介质击穿，形成放电通道。
放电通道产生瞬间高温，使工件表面的材料融化甚至气化，同时也使工作介质气化。
在放电间隙处迅速热膨胀并产生爆炸。
工件表面一部分材料被蚀除掉抛出，形成微小的电蚀坑。
脉冲放电结束后，经过一段时间间隔，使工作液恢复绝缘，脉冲电源反复作用于工件和工具电极上，上述过程不断重复进行，工件逐渐被加工成想要的形状。
2.电火花加工技术的应用范围由于电火花加工有其独特的优越性，再加上数控水平和工艺技术的不断提高，其利用领域日益扩大，已经覆盖到机械、宇航、航空、电子、核能、仪器、轻工等部门，用以解决各种难加工材料、复杂形状零件等有特殊要求的零件的制造，成为常规切削、磨削加工的重要补充和发展：模具制造是电火花成型加工应用最多的领域，而且非常的典型。
2.1以下简单介绍电火花成则加工在模具制造方面的的应用1．高硬度零件加工对于某些要求硬度较高的模具，或者是硬度要求特别高的滑块、顶块等零件，在热处理后其表固硬度高达50HRc以上，采用机加的方式将很难加工这么高硬度的件．采用屯火花加工可以不受材料硬度的影响。
2. 型腔尖角部位加工如锻模、热固性利热塑性翅料模、压铸模、挤压模、橡皮模等各种模具的型腔常存在着一些尖角部位，在常规切削加工中因为工具半径而无法加工到位，使用电火花加工可以完全成型。
3.模具上的筋加工在压铸件或者塑料件上，常有各种窄长的加强筋或者散热片，这种筋在模具上表现为下凹的深而窄的槽，用机加工的方法很难将其加工成型，而使用电火花可以很便利地进行加工。
4．深腔部位的加工由于机加工时，没有足够长度的刀具，或者这种刀具没有足够的刚性，不能加工具有足够精度的零件．此时可以用电火花进行加工。
5．小孔加工对各种圆形小孔、异形孔的加工，如线切割的穿丝孔、喷丝板型孔等，以及长深比非常大的深孔，很难采用钻孔方法加工，如采用电火花或者专用的高速小孔加工可以完成各种深度的小孔加工。
6 表面处理如刻制文字、花纹，对金属表面的渗碳和涂覆特殊材料的电火花强化等。
另外通过选择合理加工参数，也可以直接用电火花加工出一定形状的表面蚀纹。
2.2、电火花线切割加工的应用电火花线切割加工与电火花成型加工不同的是，它是用细小的电极丝作为电极工具，可以用来加工复杂型面、微细结构或窄缝的零件：下面是其应用实例。
1．加工模具电火花线切割加工主要应用于冲模、挤压模、塑料模及电火花成型加工用的电极等。
目前，其加工精度已达到可以与坐标磨床相竞争的程度。
而且线切割加工的周期短、成本低，配合数控系统，操作简单。
2．加工具有微细结构和复杂形状的零件电火花线切割利用细小的电极丝作为火花放电加工模具，又配有数控系统，所以可以轻易地加工出具有微细结构和复杂形状的零件。
3．加工硬质导电材料由于电火花加工不靠机械切削，与材料硬度无关，所以电火花线切割可以加工硬质导电的材料，如硬质合金材料。
3 电火花加工技术的新发展据统计,目前电火花加工机床的市场占有率已占世界机床市场的6%以上.而且随着科学技术的不断发展,现代制造技术及其相关技术为电火花加工技术的发展提供了良好机遇.柔性制造、人工智能技术、网络技术、敏捷制造、虚拟制造和绿色制造等现代制造技术正逐渐渗透到电火花加工技术中来,给电火花加工技术的发展带来了新的生机。
1混粉工作液电火花镜面加工技术混粉工作液电火花镜面加工技术的特点是通过在电火花工作液中添加硅、铝、镍等导电性微粒,不仅能降低大面积电火花成形加工表面的粗糙度值,还可以提高表面的硬度、耐磨性、耐蚀性,并且具有消除表面显微裂纹以及良好的脱模性能.从根本上克服了电加工表面粗糙度不佳,性能差的缺点,使电火花加工作为零件的最终加工工艺成为可能. 混粉电火花加工的机理是:由于混粉的存在,使工作液的电阻率大为降低,放电间隙变大,放电通道得到充分扩展,而且导电性粉末及增大的放电间隙有利于放电分散,同时使工具电极和工件加工面积之间的寄生、潜布电容大为减少,实际的单个脉冲能量可以降到很小.这就使放电在工件表面形成分布均匀、大而浅的放电蚀坑,两者的综合作用使工件表面粗糙度降低.在混粉工作液电火花镜面加工过程中,粉末特性、粉末浓度、工件材料及放电参数都会对混粉电火花镜面加工技术产生影响.进行混粉工作液电火花镜面加工时,应对相应的条件和参数进行合理确定,如粉末浓度只有在合理的范围内才有效,浓度过低,会降低镜面加工效果,浓度过高,会影响工作液的流动性,易造成粉末在放电间隙中的沉积,形成集中放电,同样会影响镜面加工效果。
2微细点火花加工微细电火花加工技术具有电极制造简单,电极与工件间宏观作用力小,可控性好等优点,因此,该技术已经成为微细机械制造领域的一个重要组成部分,在制造业中得到了广泛的应用.目前,在航空航天、微电子、医学、光学、模具等领域中有许多零件采用常规机床加工困难,甚至无法加工,特别是对狭小空间内的加工和微细孔加工等,采用微小型电火花加工装置加工则会取得令人满意的效果.微小型电火花加工装置已经成为整个微型机械制造领域一个非常重要的研究方向,受到国内外的广泛重视.在微小型电火花装置中的关键技术主要是微进给机构和细小工具电极的制作.日本的毛利尚武等人利用电致和磁致伸缩器件研制出了点阵式、冲击式和椭圆驱动式三种微进给机构.在此基础上,又研制出了蠕动式微进给装置,大大提高了群孔加工的加工效率,显示了以小制小的特色.日本东京大学生产技术研究所率先开发出了微小电极线放电磨削工艺,使工具电极达到微米级尺寸,从而将微细电火花加工推向实用化.毛利尚武利用单脉冲放电把钨电极前端变细变尖,形成直径为35Lm,长300Lm,尖端部分小于1Lm的微细轴及其前端,从而使单次放电微细电极加工可能成为微细加工中加工微细轴和探针的新方法。
3陶瓷等非导电材料的加工日本长冈技术科学大学福泽康和东京大学毛利尚武在用电火花加工金属和绝缘陶瓷的结合面时,发现金属侧被加工蚀除的同时绝缘陶瓷也被加工蚀除,从而发明了绝缘陶瓷辅助电极电火花加工技术.其原理是基于工作液(如煤油)在火花放电时的碳化导电现象,在非导电陶瓷(工件)端装有导电的辅助电极,这样在工具电极与辅助电极间就会产生通常的火花放电,进而使非导电陶瓷材料得以蚀除.他们曾在绝缘陶瓷ZrO2上电火花加工100个50.3mm小孔,而且把这一技术同混粉工作液相结合,加工表面质量明显提高,同时还发现用较宽的脉宽来进行加工,能提高加工效率,加工Si3N4速度可以和磨削相当.近年来,电火花加工已逐步用于聚晶金刚石、立方氮化硼和工程陶瓷等非导电超硬材料的加工。
4电火花铣削加工技术电火花铣削加工技术的出现被称为电火花加工技术发展史上的一个重要的里程碑.电火花铣削省去了成型电极的设计与制造过程,大大地简化了电火花加工的工艺流程,提高了电火花加工对多变市场的快速反应能力.由于电火花铣削加工中采用简单形状电极在数控系统控制下进行走刀加工,将大大提高复杂型腔的加工稳定性和加工质量.在传统的电火花成型加工中,随着加工面积的增大及电容效应的影响,很难获得好的表面质量.而在采用简单形状电极的电火花铣削加工中,则可在保持相对较小加工面积的状态下进行加工,可以有效地减小电容效应的影响,获得更好的表面质量.而且在电火花铣削过程中,可有效解决由于采用复杂形状成型电极而造成的电极损耗不均匀和加工间隙中工作液流场不稳定等问题,并大大地简化了电极损耗的补偿策略.同时在电火花铣削加工过程中,电极高速旋转以及相对放电位置的不断改变都可以有效地改善放电条件,避免电弧放电和短路现象的产生.电火花铣削加工技术的出现,给电火花成型加工提供了崭新的思路,使飞速发展的CAD/CAM 技术、柔性制造技术、网络制造技术等现代技术能更好地融入电火花加工中.同时,由于电火花加工时电极与工件间没有宏观作用力,其工具电极可视加工需要而有旋转、分度或不转等多种形式,这种主运动的多样性是机械铣削加工所无法比拟的.目前,国内外电加工界都在大力研究和开发此项技术,其发展潜力十分巨大。
4气体中的放电加工为了解决电火花加工工作液污染环境、易发生火灾、使装置复杂化等问题,日本的国枝正典教授开发了气体中的放电加工技术.其原理是在管状电极中通入高速气流,吹走电蚀产物和放电产生的等离子体,冷却电极表面.为了提高加工效率,使管状电极在加工过程中旋转.目前要解决的问题是如何提高加工速度.这种气体中的放电加工方法不但在EDM中,而且在WEDM中也成功地进行了实验.它具有工件损耗小,工件表面热影响小,两极间没有作用力,对环境没有污染,不易发生火灾等优点.而且,由于不需要工作液槽,对工件的加工方向也可以自由选择.在氮气环境下,若以Ti为工具电极就可以在工件表面镀复TiN表层,从而大大提高了工件的耐磨性能。
4总结电火花技术作为一种新的先进的加工技术，随着科学技术的发展，其应用的范围也不断扩大，各种新的点火加工技术不断的出现，还有与计算机技术的结合，电火花加工一定有很大发展前景。
参考文献[1] 李立青、郭艳玲等电火花加工技术研究的发展趋势预测[D] 机床与液压2008[2] 任福君、李小海电火花加工技术的新发展[D] 佳木斯大学学报 2003[3] 王振龙赵万生李文卓等电火花加工技术的发展趋势与工艺进展哈尔滨工业大学 2000[4] 沈洪.电火花加工技术发展的里程碑.电加工,1995(4)。