数控电火花机电火花成形加工需具备哪些条件
电火花加工
(2) 电极材料的熔化、气化热膨胀(如图5-1(b)、(c)所 示)。液体介质被电离、击穿，形成放电通道后，通道间 带负电的粒子奔向正极，带正电的粒子奔向负极，粒子间 相互撞击，产生大量的热能，使通道瞬间达到很高的温度。 通道高温首先使工作液汽化，进而气化，然后高温向四周 扩散，使两电极表面的金属材料开始熔化直至沸腾气化。 气化后的工作液和金属蒸气瞬间体积猛增，形成了爆炸的 特性。所以在观察电火花加工时，可以看到工件与工具电 极间有冒烟现象，并听到轻微的爆炸声。
(2) 火花放电必须是短时间的脉冲性放电，这样才能使 放电产生的热量来不及扩散到其他部分，从而有效地蚀除金 属，提高成型性和加工精度。 (3) 脉冲波形是单向的，以便充分利用极性效应，提高 加工速度和降低工具电极损耗。 (4) 脉冲波形的主要参数(峰值电流、脉冲宽度、脉冲间 歇等)有较宽的调节范围，以满足粗、中、精加工的要求。 (5) 有适当的脉冲间隔时间，使放电介质有足够时间消 除电离并冲去金属颗粒，以免引起电弧而烧伤工件。 电源的好坏直接关系到电火花加工机床的性能，所以电 源往往是电火花机床制造厂商的核心机密之一。
快速走丝线切割机床的电极丝作高速往复运动，一般 走丝速度为8～10 m/s，是我国独创的电火花线切割加工模 式。快速走丝线切割机床上运动的电极丝能够双向往返运 行，重复使用，直至断丝为止。线电极材料常用直径为 0.10～0.30 mm的钼丝(有时也用钨丝或钨钼丝)。对小圆角 或窄缝切割，也可采用直径为0.6 mm的钼丝。 工作液通常采用乳化液。快速走丝线切割机床结构简 单、价格便宜、生产率高，但由于运行速度快，工作时机 床震动较大。钼丝和导轮的损耗快，加工精度和表面粗糙 度就不如慢速走丝线切割机床，其加工精度一般为0.01～ 0.02 mm，表面粗糙度Ra为1.25～2.5 µm。
电火花加工工艺规范
电火花加工工艺规范操作者必须接受有关电火花加工的理论和实践的培训，并且通过考核及格获得上岗证，才能具备操作电火花机资格，在加工前的准备和实际加工过程中，必须遵守以下守则。
一、加工前的准备1.操作者必须根据机床使用说明书，熟悉机床的性能加工范围和精度，并要熟练地掌握机床及其数控装置和计算机各部分作用及操作方法。
2.机床在断电或者出现故障后，重新启动各开关控制电气部分时，按规定进行预热，而且X、Y和Z轴回到机床的机械零点，而平时在加工过程中，则不需进行预热或回零点工作。
5U火花机必须在所有机床都启动后15分钟再开启。
3.开动机床使其运转，并检查各开关，按钮、旋钮和手柄灵敏性及润滑系统是否正常。
4.检查冷却水源的供应。
5.检查室内温度是否在28℃以下，机床油温在35℃以下(供参考)。
6.充分了解被加工工件的加工内容及加工要求。
7.检查工件的检验结果，了解工件在前面加工工序出现的问题及与本次加工有关的数据，当工件存在问题时要向工艺员反映，并解决后才能加工。
8.考虑工件的装夹及加工关系，确定合理的加工方案。
9.测量电极，根据实际尺寸和理论尺寸的差异，修正电极的火花间隙，同时检查电极尺寸是否与工件干涉。
10. 对工件上的油污及铁屑清理干净后，才能放在机床工作台。
11．操作者在加工前要检查图纸资料是否齐全，坯件是否符合要求；12．认真消化全部图纸资料，掌握工装的使用要求和操作方法；13.检查加工所用的机床设备，准备好各种附件，按机床按规定进行润滑和试运行。
14.调整，修理、润滑、擦拭机床时应停机进行。
二、电极和工件装夹1. 电极的装夹应牢固可靠，有足够大的良好的导电接触面。
2. 对电极进行水平度、平行度、垂直度的校正，其误差均不大于0.02mm/100mm。
3. 工件的装夹应牢固可靠，还应避免在工作中电极和工件发生干涉。
4. 对工件进行水平度、平行度、垂直度的校正，其误差不大于0.02mm/100mm。
5. X轴、Y轴、Z轴方向保证行程足够。
电火花加工的基本原理、特点和适用范围
电火花加工的基本原理、特点和适用范围1、电火花加工的基本原理：基于工具和工件(正、负电极)之间脉冲性火花放电时的电蚀现象来蚀除多余的金属，以达到对零件的尺寸、形状及表面质量预定的加工要求。
2、电火花加工的特点：（1）电火花加工属不接触加工。
（2）加工过程中没有宏观切削力。
（3）易于实现加工过程自动化。
3、电火花加工的适用范围（1）适合于难切削材料的加工（2）可以加工特殊的零件（3）可以加工复杂形状的零件（4）可以改进结构设计，改善结构的工艺性4、电火花加工的局限性（1）只能用于加工金属等导电材料（2）加工速度一般较慢（3）存在电极损耗（4）最小角部半径有限制电火花线切割加工的基本原理和特点1、电火花线切割加工的基本原理：利用移动的细金属丝(铜丝或钼丝)作为工具电极(接高频脉冲电源的负极)，对工件(接高频脉冲电源的正极)进行脉冲火花放电、切割成形。
根据电极丝的运行速度，电火花线切割机床通常分为两大类：（1）高速走丝电火花线切割机床（快走丝）（2）低速走丝电火花线切割机床（慢走丝）2、电火花线切割加工的工艺特点（了解）数控电火花加工机床电火花加工机床及其组成1、国产电火花穿孔、成形加工机床的型号与参数1985年起国家把电火花穿孔成形加工机床定名为D7l系列，其型号表示方法如下：2、数控电火花穿孔、成形加工机床的组成：包括（1）主机、（2）电源箱、（3）工作液循环过滤系统、（4）伺服进给系统。
数控电火花穿孔成形加工机床的机械装置1、HCD300K电火花加工机床简介2、数控电火花穿孔成形加工机床的主要机械装置数控电火花线切割机床组成：床身、坐标工作台、走丝机构、丝架、工作液箱、附件和夹具等组成。
数控电火花线切割机床的型号与参数1、电火花线切割机床的型号与参数数控电火花线切割机床型号表示方法如下：例如：DK7725表示工作台横向行程为250mm的数控电火花线切割机床。
2、数控电火花线切割机床的主要技术参数包括：1）工作台行程(纵向行程×横向行程)；2）最大切割厚度；3）加工表面粗糙度；4）加工精度；5）切割速度；6）数控系统的控制功能等。
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。
电火花加工基本原理及设备
(1)极间介质的电离、击穿及放电通道的 看图 形成.
(2)介质热分解、电极材料熔化、汽化热 看图 膨胀. (3)电极材料的抛出.
看图
(4)极间介质的消电离.
看图
单脉冲放电凹坑
多脉冲放电凹坑
电火花表面局部放大图
进行电火花加工应具备如下条件：
(1)工具和工件之间必须保持一定的间隙。 (2)必须采用脉冲电源。
优点:结构简单，使用维修方便，加工精度较高。 缺点：粗糙度值较小，但生产率低，电能利用率
低，加工稳定性差。
（2）闸流管式和电子管式脉冲电源
闸流管是一种特殊的电子管，当对其栅极通入一脉冲信 号时， 便可控制管子的导通或截止，输出脉冲电流。由于 这种电源的电参数与加工间隙无关，故又称为独立式电源。 闸流管脉冲电源的生产率较高，加工稳定，但脉冲宽度较窄， 电极损耗较大。
（3）晶闸管式、晶体管式脉冲电源
晶体管脉冲电源是近年来发展起来的以晶体元件作 为开关元件的用途广泛的电火花脉冲电源，其输出 功率大，电规准调节范围广，电极损耗小，故适应 于型孔、型腔、磨削等各种不同用途的加工。晶体 管脉冲电源已越来越广泛地应用在电火花加工机床 上。
3.自动进给调节系统
在电火花成型加工设备中，自动 进给调节系统占有很重要的位置， 它的性能直接影响加工稳 定性和 加工效果。
(2) 有足够的灵敏度和快速性。 (3) 有较高的稳定性和抗干扰能力。
2) 电液压式伺服进给系统
在电液自动进给调节系统中，液压缸、活塞是执行 机构。由于传动链短及液体的基本不可压缩性，因 此传动链中无间隙、刚度大、不灵敏区小；又因为 加工时进给速度很低，所以正、反向惯性很小，反 应迅速，特别适合于电火花加工的低速进给，故 20 世纪 80 年代前得到了广泛的应用，但它有漏油、油 泵噪声大、占地面积较大等缺点。
电火花线切割加工
的金属丝（称为电极丝）作为电极，对工件进行脉冲 火花放电蚀除金属、切割成形。电火花线切割加工必 须具备三个条件：
（1）合适的电规准参数； （2）一定绝缘性能的工作液； （3）满足要求的运动：电极丝作走丝运动，工作台 作进给运动。
任务二 电火花线切割加工
B—— 分隔符号； X、Y——坐标值，单位用微米表示，程序中只记绝对值； J——计数长度，取线段或圆弧在计数方向坐标轴上投影长
度的总和；
G——计数方向，根据选取X和Y两个计数方向不同，计数方
向G取Gx和Gy；
Z——加工指令Z共有12种。
任务二 电火花线切割加工
1）分隔符B的意义
B称分隔符号，在程序上是把Ｘ＼Ｙ＼Ｊ这些数字分开， 便于计算机识别。
Y为圆弧起点相对圆心的坐标值，圆心为切割坐标的原点。 如：B X B Y B J
任务二 电火花线切割加工
3）计数方向G的选择
根据选取X和Y两个计数方向的不同，计数方向G分别 为Gx和Gy它们的选择依据加工对象的特点而定。
为保证所要加工的直线或圆弧按照要求的长度加工出 来，一般通过从起点到终点的某个拖板在进给方向上的总 长度来达到。尽管从坐标方法上来说，选择哪个拖板进行 移动控制，其效果都是一样的。但就采用逐点比较插补方 法而言，存在着差异，这种差异将影响加工精度。
任务二 电火花线切割加工
五、电火花线切割加工的应用 1）试制新产品 在新产品开发过程中需要单件的样品，使用线切割直 接切割出零件，无需模具，这样可以大大缩短新产品的开 发周期并降低试制成本。如在冲压生产时，未开出落料模 时，先用线切割加工的样板进行成型等后续加工，得到验 证后再制造落料模。
电火花加工的特点及其应用
加工速度慢
存在电极损耗
电火花的加工工艺分方法分类（六大类）
以下哪一种材料不能用电火花加工？（B）
A.铝材 B.玻璃 D.以上都是
我要挑 战！
C.石墨
以下说法正确的是（BD ）
A.电火花加工存在很大的机械切削力 B.电火花加工过程中，工具电极与工件不接触 C.电极的材料需要有良好的导电性能和导热性能
第二章 电火花加工
2.1.2 电火花加工的特点及其应用
知识回顾！
电火花加工的原理是什么？
电火花加工是电火花放电时达到的瞬 时高温来熔化、气化材料来蚀除多余的金 属，以达到对零件的尺寸、形状及表面质 量预定的加工要求。
电火花加工需要满足哪三个条件
工具电极与工件之间保持一点的间隙
电火花放电必须大部分的余量，然 后再进行电火花加工以求提高生产率。
2.1.3 电火花加工工艺方法分类
电火花穿孔成形加工 电火花线切割 电火花磨削和镗磨 电火花同步共轭回转加工 电火花表面强化与刻字 电火花高速小孔加工
应用最为广泛
电火花加工工艺方法分类表
小结：
适于难加工材料的加工 优点 电火花 加工特点 局限性 加工复杂形状或者特殊零件 主要加工导电材料
适合加工低刚度工件和微细加工 不接触加工 不存在宏观切削力
一些电火花加工出的特殊表面的工件
3.不产生毛刺和刀痕沟纹等缺陷
4.直接使用电能加工，便于实现自动化
1.主要适用于金属等导电材料 塑料 陶瓷 玻璃
2.存在电极损耗影响加工精度
电极的材料
良好的导电性能
熔点高 耐电蚀
3.一般加工速度较慢
电火花加工有哪些特点呢?
同学们还记得普通切削加工有什么特点吗?
普通切削加工的特点
第2章-电火花加工
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适 用 范 围
1 )电火花穿孔成形加工 (1)穿孔加工：各种冲模、挤压模、粉末冶金模、异形孔 及微孔等； (2)型腔加工：加工各类型腔模及各种复杂的型腔工件。 2 )电火花线切割 (1)切割各种冲模和具有直纹面的零件； (2)下料、截割和窄缝加工。
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适用范围
3 )电火花同步共扼回转加工 以同步回转、展成回转、倍角速度回转等不同方式，加工 各种复杂型面的零件，如高精度的异形齿轮，精密螺纹环规， 高精度、高对称度、表面粗糙度值小的内、外回转体表面等。 4 )电火花高速小孔加工 (1)线切割预穿丝孔； (2)深径比很大的小孔，如喷嘴等。 5 )电火花表面强化与刻字 (1)模具刃口，刀、量具刃口表面强化和镀覆； (2)电火花刻字、打印记。
பைடு நூலகம்
9
脉冲电源的放电电压及电流波形
极间放电电压和电流波形 a）电压波形 b）电流波形
10
2.1.4 电火花加工的类型及适用范围
按工具电极和工件相对运动的方式和用途的不同， 电火花加工大致可分为: 1 )电火花穿孔成形加工 2 )电火花线切割 3 )电火花同步共扼回转加工 4 )电火花高速小孔加工 5 )电火花表面强化与刻字
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放电凹坑形状与放电参数示例
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近期的研究还发现放电的蚀除量不仅与能量 的大小有关，还与蚀除的形式有关，对于窄脉宽 高峰值电流放电的情况产生的蚀除形式主要是以 材料的气化为主，而大脉宽低峰值电流主要产生 的蚀除形式是熔化方式，气化形式的蚀除效率比 熔化的要高30～50％，并且表面残留的金属及表 面质量有明显差异。
37
2.3.3
蚀除速度和电极损耗的关系
1．加工速度
体积加工速度 mm3/min； 质量加工速度 g/min。
2电火花加工.
电火花加工的局限性
主要用于加工金属等金属材料,一 定条件下才可以加工半导体和非 导体材料
电火花加工工艺方法分类
根据工具电极和工件电极的相对 运动的方式和用途不同分类 电火花穿孔成形加工 电火花线切割 电火花磨削和镗磨 电火花同步共轭回转加工 电火花高速小孔加工 电火花表面强化与刻字
电火花加工原理图
电火花加工的优点
适合于难切削材料的加工 可以 突破传统切削加工对刀具的限制， 实现用软的工具加工硬韧的工件， 甚至可以加工象聚晶金刚石、立 方氮化硼一类超硬材料。目前电 极材料多采用紫铜或石墨，因此 工具电极较容易加工。
电火花加工的优点
可以加工特殊及复杂形状的零件 由于加工中工具电极和工件不直 接接触，没有机械加工的切削力， 因此适宜加工低刚度工件及微细 加工。由于可以简单地将工具电 极的形状复制到工件上，因此特 别适用于复杂表面形状工件的加 工，如复杂型腔模具加工等。数 控技术电火花加工可以简单形状 的电极加工复杂形状零件。
短脉冲----正极性加工 长脉冲----负极性加工
正极容易吸收工作液中的带有负 电荷的碳微粒，形成熔点和气化 点较高的薄层碳黑膜，能够减小 正极的损耗，保护正极。
影响极性效应的因素：脉宽，脉 间，脉冲峰值电流，放电电压， 工作液以及电极材料等。
交变脉冲，抵消极性效应，增加 电极损耗。
润滑性能和耐磨性； 表面粗糙度提高和加工速度下降的关 系； 工件材料的热学常数； 工具材料性质 单个脉冲能量，加工面积
表面变质层
熔化凝固层 热影响层 显微裂纹
表面力学性能
显微硬度及耐磨性 残余应力 耐疲劳性能
思考题
电火花线切割加工的步骤及要求
电火花线切割加工的步骤及要求电火花线切割加工是实现工件尺寸加工的一种技术。
在一定设备条件下，合理的制定加工工艺路线是保证工件加工质量的重要环节。
电火花线切割加工模具或零件的过程，一般可分以下几个步骤。
1. 对图样进行分析和审核分析图样对保证工件加工质量和工件的综合技术指标是有决定意义的第一步。
以冲裁模为例，在消化图样时首先要挑出不能或不易用电火花线切割加工的工件图样，大致有如下几种：⑴表面粗糙度和尺寸精度要求很高，切割后无法进行手工研磨的工件；⑵窄缝小于电极丝直径加放电间隙的工件，或图形内拐角处不允许带有电极死板井架放电间隙所形成的圆角的工件；⑶非导电材料；⑷厚度超过丝架跨距的零件；⑸加工长度超过x,y拖板的有效行程长度，且精度要求较高的工件。
在符合线切割加工工艺的条件下，应着重在表面粗糙度、尺寸精度、工件厚度、工件材料、尺寸大小、配合间隙和冲制件厚度等方面仔细考虑。
编程注意事项1. 冲模间隙和过渡圆角半径的确定⑴合理确定冲模间隙。
冲模间隙的合理选用，是关系到模具的寿命及冲制件毛刺大小的关键因素之一。
不同材料的冲模间隙一般选择在如下范围：软的冲裁材料，如紫铜、软铝、半硬铝、胶木板、红纸板、云母片等，凸凹模间隙可选为冲材厚度的10%—15%。
硬质冲裁材料，如铁皮、钢片、硅钢片等，凸凹模间隙可选为冲裁厚度的15%—20%。
这是一些线切割加工冲裁模的实际经验数据，比国际上流行的大间隙冲模要小一些。
因为线切割加工的工件表面有一层组织脆松的熔化层，加工电参数越大，工件表面粗糙度越差，熔化层越厚。
随着模具冲次的增加，这层脆松的表面会渐渐磨去，是模具间隙逐渐增大。
<br/>合理确定过渡圆半径。
为了提高一般冷冲模具的使用寿命，在线线、线圆、圆圆相交处，特别是小角度的拐角上都应加过渡圆。
过渡圆的大小可根据冲裁材料厚度、模具形状和要求寿命及冲制件的技术条件考虑，随着冲制件的增厚，过渡圆亦可相应增大。
一般可在0.1—0.5㎜范围内选用。
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数控电火花机电火花成形加工需具备哪些条件？
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作为先进制造技术的一个重要分支，特种加工技术，尤其电火花加工技术，自20
世纪40年代开创以来，历经半个多世纪的发展，已成为先进制造技术领域不可或缺的
重要组成部分。尤其是进20世纪90年代后，随着信息技术、网络技术、航空和航天
技术、材料科学技术等高新技术的发展，电火花成形加工技术也朝着更深层次、更高
水平的方向发展。
实践经验表明，要把火花放电转化为有用的加工技术，必须满足几个条件 ，下面
由鼎亿数控电火花机厂家小编来说说数控电火花机电火花成形加工需具备哪些条件？
1、使工具电极和工件被加工表面之间经常保持一定的放电间隙这一间隙随加工条
件而定，通常约为几微米至几百微米。为此，在电火花加工过程中必须具有工具电极
的自动进给和调节装置。
2、电火花加工必须采用脉冲电源脉冲电源使火花放电为瞬时的脉冲性放电，并在
放电延续一段时间后，停歇一段时间（放电延续时间一般为0.0001～1μs ）。
3、使火花放电在有一定绝缘性能的液体介质中进行,先进制造技术的快速发展和
制造业市场竞争的加剧对电火花成形加工技术提出了更高要求，同时也为电火花成形
加工技术加工理论的研究和工艺开发、设备更新提供了新的动力。今后电火花成形加
工的加工对象应主要面向传统切削加工不易实现的难加工材料、复杂型面等加工，其
中精细加工、精密加工、窄槽加工、深腔加工等将成为发展重点。同时，还应注意与
其它特种加工技术或传统切削加工技术的复合应用，充分发挥各种加工方法在难加工
材料加工中的优势，取得联合增值效应。
相对于切削加工技术而言，电火花成形加工技术仍是一门较年轻的技术，因此在
今后的发展中，应借鉴切削加工技术发展过程中取得的经验与成果，根据电火花成形
加工自身的技术特点，选用适当的加工理论、控制原理和工艺方法，并在己有成果的
基础上不断完善、创新。电火花成形加工机床向数控化方向发展的趋势已不可逆转，
但应注意不可盲目追求“大而全”，应以市场为导向，建立具有开放性的数控体系。
总体而言，电火花成形加工技术今后的发展趋势应是高效率、高精度、低损耗、微细
化、自动化、安全、环保等。