电火花加工的主要用途

电火花是一种自激放电，电火花放电的两个电极间在放电前具较 高的电压，当两电极接近时，其间介质被击穿后，随即发生火花 放电。伴随击穿过程，两电极间的电阻急剧变小，两极之间的电 压也随之急剧变低。火花通道必须在维持暂短的时间（通常为107-10-3s）后及时熄灭，才可保持火花放电的“冷极”特性（即通 道能量转换的热能来不及传至电极纵深），使通道能量作用于极 小范围。通道能量的作用，可使电极局部被腐蚀。
数控电火花加工EDM
前言
电火花加工又称为放电加工（Electrical Discharge Machining，简称为EDM），是与机械加工完全不同， 直接利用电能和热能进行加工的一种新工艺。 利用火花放电时产生的腐蚀现象对材料进行尺寸加工的 方法，叫电火花加工。 电火花加工是在一定介质中，利用两极之间脉冲性火花 放电时的电腐蚀现象对材料进行加工，以使零件的尺寸、 形状和表面质量达到预定要求的加工方法。 电火花加工是在较低的电压范围内，在液体介质中的火 花放电。
影响电火花成型加工的因素
1、极性效应 电火花加工时，相同材料两电极的被腐蚀量是不同的。其中一个电 极比另一个电极的蚀除量大，这种现象叫做极性效应。如果两电极 材料不同，则极性效应更加明显。 2、覆盖效应 在油类介质中放电加工会分解出负极性的游离碳微粒，在合适的脉 宽、脉间条件下将在放电的正极上覆盖碳微粒，叫覆盖效应。利用 覆盖效应 可以降低电极损耗。注意负极性加工才有利做覆盖效应。
d) 放电必须是短时间的脉冲放电。一般放电时间为1μs～1ms。这样才能使 放电时产生的热量来不及在被加工材料内部扩散，从而把能量作用局限在 很小的范围内，保持火花放电的冷极特性。
e) 脉冲放电须重复多次进行，并且多次脉冲放电 在时间和空间是分散的。 f) 脉冲放电后的电蚀产物应能及时排放至放电间隙之外，使重复性放电顺利 进行。
4. 直接利用电能加工，便于实现加工过程的自动化。
5.可以改革工件结构，简化加工工艺，提高工件使用寿命，降低工人劳 动强度。
电火花加工机床的组成及作用
机床必须具备三个要素，即：脉冲电源，机械部分和自动控制系统，工 作液过滤与循环系统。 1.脉冲电源 加在放电间隙上的电压必须是脉冲的，否则，放电将成为连续的电弧。 所谓脉冲电源，实际就是一种电气线路或装置，它们能发出具有足够 能量的脉冲电压来。 2.机械部分和自动控制系统 其作用是维持工具电极和工件之间有一适当的放电间隙，并在线调整。 3.工作液净化与循环系统 工作液的作用是使能量集中，强化加工过程，带走放电时所产生的热 量和电蚀产物。工作液系统包括工作液的储存冷却、循环及其调节与 保护、过滤以及利用工作液强迫循环系统。
3、加工速度 对于电火花成形机来说加工速度是指在单位时间内，工件被蚀除的体积 或重量。一般用体积表示。若在时间T内，工件被蚀除的体积为V，则 加工速度Vw为： Vw=V/t（mm3/min） 对于线切割机来说，加工速度 是指在单位时间内，工件被切面积。即用mm2/min来表示。 在规定表 面粗糙度（如Ra=2.5μm），相对电极损耗（如1%）时的最大加工速 度，是衡量电加工机床工艺性能的重要指标。一般情况下，生产厂给出 的是最大加工电流，在最佳加工状态下所能达到的最高加工速度。因此， 在实际加工时，由于被加工件尺寸与形状的千变万化，加工条件 ，排屑条件等与理想状态相差甚远，即使在粗加工时，加工速度也往往 大大低于机床的最大加工速度指标。
电火花加工的特点
1.脉冲放电的能量密度高，便于加工用普通的机械加工方法难于加工或 无法加工的特殊材料和复杂形状的工件。不受材料硬度影响，不受热处 理状况影响。 2.脉冲放电持续时间极短，放电时产生的热量传导扩散范围小，材料受 热影响范围小。
3.加工时，工具电极与工件材料不接触，两者之间宏观作用力极小。工 具电极材料不需比工件材料硬，因此，工具电极制造容易。
(1)极间介质的电离、击穿及、汽化热膨胀 (3)电极材料的抛出 (4)极间介质的消电离
电火花成型加工的基本条件
a) 实现工具电极和工件电极之间必须维持合理的距离，即相应于脉冲电压 和相应于介质的绝缘强度的距离。若两电极距离过大，则脉冲电压不能击 穿介质，不能产生火花放电，若两极短路，则在两电极间没有脉冲能量消 耗，也不能实现电腐蚀加工。 b) 两极间必须入介质。电火花成型加工通常使用煤油或去离子水做为工作 液。 c) 输送到两极间的脉冲能量密度应足够大。一般为105～106A/cm2。能量 密度足够大，才可以使被加工材料局部熔化或者气化，被加工材料表面形 成一个腐蚀痕，从而实现电火花加工。
这样随着相当高的频率，连续不断的重复放 电，工具电极不断地向工件进给，就可以将 工具电极的形状复制到工件上，加工出所需 要的和工具形状阴阳相反的零件。 图 电火花加工原理示意图 1—自动进给调节装置 2—脉冲电源 3—工具电极4—工作液 5—工件 6—工作台 7—过 滤器 7—工作液泵
综合起来，一次脉冲放电的过程可分为几个阶段：
电火花成形加工的基本原理
其基本原理如图一所示： 是被加工的工件做件电极，石墨或者紫铜做 工具电极。 脉冲电源发出一连串的脉冲电压，加到工件 电极和工具电极上，此时工具电极和工件均 淹没于具有一定绝缘性能的工作液中。
在自动进给调节装置的控制下，当工具电极 与工件的距离小到一定程度时，在脉冲电压 的作用下，两极间最近处的工作液被击穿， 工具电极与工件之间形成瞬时放电通道，产 生瞬时高温，使金属局部熔化甚至汽化而被 蚀除下来，形成局部的电蚀凹坑。
电火花加工的产生
随着工业生产的发展和科学技术的进步，具有高熔点、高硬度、 高强度、高脆性，高粘性和高纯度等性能的新材料不断出现。具 有各种复杂结构与特殊工艺要求的工件越来越多，这就使得传统 的机械加工方法不能加工或难于加工。因此，人们除了进一步发 展和完善机械加工法之外，还努力寻求新的加工方法。电火花加 工法能够适应生产发展的需要，并在应用中显示出很多优异性能， 因此，得到了迅速发展和日益广泛的应用。