微细电火花加工及其关键技术
微细加工工艺方法
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微细加工方法
1.微细车削加工 2.微细铣削加工 3.微细钻削加工 4.微细冲压加工
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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1、微细切削加工技术 2、微细电火花加工技术 3、微细电化学加工技术 4、高能束流微细特种加工技术（包 括微细 激光加 工技术 、电子 束加工 技术、 离子束 加工技 术） 5、LIGA技术 6、生长型微细加工技术
微细特种加工分类
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电火花加工的零件
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微型机械
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祝大家假期愉快！
Thanks
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微细加工和超微细加工以分离或结合原 子、分 子为加 工对象 ，以电 子束、 技工束 、粒子 束为加 工基础 ，采用 沉积、 刻蚀、 溅射、 蒸镀等 手段进 行各种 处。
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1、精度的表示方法
在微小尺寸加工时，由于加工尺寸 很小， 精度就 必须用 尺寸的 绝对值 来表示 ，即用 取出的 一块材 料的大 小来表 示，从 而引入 加工单 位尺寸 的概念 。 2、微观机理
以切削加工为例，从工件的角度来讲， 一般加 工和微 细加工 的最大 区别是 切屑的 大小。 一般为 金属材 料是由 微细的 晶粒组 成，晶 粒直径 为数微 米到数 百微米 。一般 加工时, 吃刀量 较大， 可以忽 略晶粒 的大小 ，而作 为一个 连续体 来看待 ，因此 可见一 般加工 和微细 加工的 机理是 不同的 。 3、加工特征
电火花加工精度的改善措施
汇报人： 2024-01-02
目录
• 电火花加工原理及精影响因 素
• 提高电火花加工精度的措施 • 新技术在电火花加工中的应用 • 电火花加工精度改善的实践与
展望
01
电火花加工原理及精度影响因 素
电火花加工原理简介
电火花加工是一种利用电火花放电产生的高温来去除材料的加工方法。在加工过 程中，工具电极和工件之间产生瞬时的高电压和高温，导致工件材料的熔化和汽 化，最终实现材料的去除。
02
减小放电间隙的方法包括优化电 参数、改进工作液循环系统和提 高电极材料质量等。
优化电极的损耗
电极的损耗会影响加工精度和表面质 量，因此优化电极的损耗是提高加工 精度的关键措施之一。
优化电极损耗的方法包括选择合适的 电极材料、减小电极截面尺寸和采用 电极修整技术等。
选用合适的加工液
加工液的选用对电火花加工精度和表面质量有重要影响。选 用合适的加工液可以减小工件表面粗糙度和提高加工精度。
案例二
在某大型模具的电火花加工中，采用 先进的数控技术，实现了高精度、高 效率的加工，提高了模具的成品率和 使用寿命。
案例三
针对某航空零件的电火花加工，通过 引入先进的误差补偿技术，有效减小 了加工误差，提高了零件的几何精度 和表面质量。
未来研究方向与展望
研究方向一
深入研究电火花加工过程的物理机制和数学模型，为进一步提高加工 精度提供理论支持。
加工参数的选择
工作液的选用
加工参数的选择对加工精度和表面质量有 很大影响，需要根据实际情况选择合适的 加工参数。
工作液的选用对电火花加工精度和表面质 量有较大影响，需要选择合适的工作液， 以保证加工精度和表面质量。
微细电火花加工技术在组合加工中的应用
Ｔｈ ｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｉ ｒ ｅ Ａ ｐｌｃ ｔｏ ｆＭ ｃ ｏ ＥＤＭ ｍ ｂ ｎ ｄ ｗｉｈ Ｏｔ ｅ ｉ ｒ ｃ ｎ ｌ ｇ Ｃｏ ｉ ｅ ｔ ｈ ｒ Ｍ ｃ ｏ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ
Ｃｈ ｙ ｎ Ｄｉ ｈｃ ｕ Ｗ ａ ｇ Ｚ ｅ ｌｎ ｕ Ｘｕ ａ ｇ， ｉｈ ｎ， ｎ ｈ ｎｏ ｇ Ｓ
棒 状 电 极 的 方 法 ， 工 出 直 径 ４ｔ 、 ２ ０ ｍ 的 微 加 ｍ 长 ０ ＊
细 电极 ， 并显 著提 高 了 电极磨 削效 率 。 目前 ， 细 微
电火花磨 削 技术 已 可加 工 出最 小 直径 为 １ ｍ 的微
１ 微 细 电 火 花 加 工 技 术 的发 展
１ ２ 微 细 孔 的加 工 ． 微 细 电火 花 加 工 是 一 种非 接 触式 加 工 ， 因此 在 微 ｄ 的制 造上 有 着特 殊 的优势 。通 过 使用 电火 花 ｑＬ 磨 削技 术在 线 制 作 的 电极 ， 日本 和 中 国 等 学 者 先 后加 工 出 直 径 小 于 １ ｍ 的 微 细 孔 。但 电 火 花 ０ 微细 深小 孔加 工 一 直 存 在 着 排 屑 困难 、 工 不 稳 定 加 和加 工 效 率 低 等 问 题 。 一 些 学 者 采 用 削 边 电 极 钻
微 细 电火花 加工 技 术 ， 利用 超 声 振 动 促 进 了工 作 液
循 环 ， 高 了 电火 花放 电 的有效 脉 冲放 电率 ， 提 增加 了
钻孔 的 深径 比。针 对 盲 孔 的微 细 电火 花 加 工 ， 国 美
轴 。相 比于使 用 牺 牲 电极 来 磨 削 微 细 轴 ， １ 的 １本 ７
综 述
《 电加工与模具》Ｉ０年第 ４ ２１ ） 期
微 细 电火 花 加 工 技 术 在 组 合 加 工 中的 应 用
柱腔上微孔电火花加工技术
１ ｍ的六 个微 细 电极 并 对 其 进 行 了测 量 ， 结 果 ５ 其
见图 ２ 。从测 量 结 果 可 以 看 出 ， 电极 加 工 参 数 能 该
腔 微孔 加工 实验 ， 用 测 量 显微 镜 对 孑 径 进行 了测 并 Ｌ 量 ， 图 ５所 示 。其 测 量 结 果 能将 孔 径 误 差控 制 在 如 ± ｍ内， ２ 微孔 的一致 性好 。可 应用在 微靶 的制 备
ｌ Ｏ
２ Ｏ
２ ５
３ Ｏ
３ ５
图 ３ 线 电极火花磨削直径 １ ｍ、 ７ ｍ电极 ２ 长 ０
ｇｒ 鞲 硼 ｆ 寝
加工深度／ｍ ／ ａ
加 图 ４ 电极 损 耗 曲线 ８ ４ ６ ２ Ｏ
利用这 组参 数 分别加 工 出直径 为
加 Ｉ １ ｚ ¨ ｍ ２ ， 和 ８ ６ ４ ２ Ｏ ｍ
第１ ２卷
第１ 期 ２１ ０２年 １ 月
科
学
技
术
与
工
程
Ｖｏ． ２ Ｎｏ １ Ｊ ｎ ０１ １ １ ． ａ ．２ ２
１７ — １１ ｆ０ ２ ０ —１ １０ ６ １ ８５ ２ １ ） １０ ５ —３
Ｓ ｉ ｃ ｅｈ ｏ ｇ ｎ ｎ ｎ ｅ ｎ ｃ ｎｅＴ ｃｎｌ ｙａ ｄＥ ￣ ｅｆ ｇ ｅ ｏ ｉ
细 电极 ， 其参 数见表 １ 。
直径 ５Ｉ 的微 孔 Ｊ 国内南京 航 空航 天 大学 在 实 ｍ ｘ 。
验室 加工 出直 径 ０ ０ ５ ｍ 小孔 。本 文采 用 在 线 ． ８ ｍ （ Ｄ 技 术 ， 功 地 制 备 出 直径 ０ ０ ２ ｍ 的 电 ＷＥ Ｇ） 成 ． １ ｍ 极 ， 在 ８ ０ ｍ ×１２ ０ ｍ 柱腔 上加 工 出直 径 ≤ 且 ０ ０
微机械及其微细加工技术
3・6嶽机織及*抵佃彌工牧*一、引言随着微/纳米科学与技术(Micro/Nano Science and Technology)的发展，以本身形状尺寸微小或操作尺度极小为特征的微机械已成为人们在微观领域认识和改造客观世界的一种高新技术。
80年代末出现的一门崭新的学21世纪最具代表性的技术之O微机电系统与微电子学、信息学、材料科学和纳米技术的发展等密切相关。
被公认为21世纪的重点发展学科，是国家重点发展的高技术产业。
微机电系统是微电子技术的延伸和拓宽，通过传感器、致动器、信号处理、控制等多项功能，与外部世界有机联系起来O微机电系统的概念始于20世纪80年代，一般泛指尺度在亚微米至亚毫米范围内的装置。
在不同国家和地区有不同的术语和解释：•美国称作Micro Electro-Mechanical System - MEMS （微型电-机系统）微型电-机系统是由电子和机械组成的集成化器件或系统，釆用与集成电路兼容的大批量处理工艺制造，尺寸在微米到毫米之间。
3・6截机鐵及裏紙佃勉工藝*•在欧洲则称作Micro System （微系统）是指具有微米级结构，可以批量制作的、集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、甚至外围接口、通信电路和电源等于一体的微型慕件或系统。
•在日本称作Micro Machine （微机器）微机器由只有几毫米大小的功能元件组成，它能够执行复杂、细微的任务。
•微机电系统是指特征尺寸在微米至毫米范围内，由电子和机械组成的集成化器件或系统。
按外形尺寸，微机械可划分为l-10mm的微小型机械,lgm-lmm的微机械，以及lnm~l(im的纳来机械。
搔口I 艇信他霜机电I图1微型机电系统微机电系统器件不能用总尺寸来定义，而用特征尺寸来表征。
特征尺寸：决定器件性质和加工工艺的关键尺寸。
如扩散硅压力传感器的膜厚。
由于微机电系统的基于微电的背景（从微机械的加工方法来看，它主要起源于硅集成制造技术），使其具有集成电子器件所具有的微小、可靠、灵敏、低耗、高效、成本低、适于大批量生产等系列优点。
电火花加工工作原理
电火花加工工作原理
电火花加工是一种利用脉冲电火花在工件与电极之间形成电火花放电击穿间隙，使工件表面产生微细坑槽或凹凸纹理的加工方法。
其工作原理如下：
1. 电极形成间隙：在电火花加工中，通常需要将工件与电极固定在加工设备中，使工件与电极之间形成一个微小的间隙。
该间隙的大小决定了电火花放电的能量和加工 precision。
2. 电力供应：通过电力供应装置提供高压电源。
该电源会在工件与电极之间产生高电压。
3. 电火花放电：当高电压施加在工件与电极之间时，电流会在两者之间产生击穿放电，形成电火花。
电火花产生的瞬间高温和震荡压力会使间隙中的材料融化、汽化和爆炸，从而在工件表面形成微小的坑槽或凹凸纹理。
4. 卸载：放电过程中，电火花会在间隙中不断反复发生，形成了连续的击穿和坑槽。
工件通过电火花的短暂开关和关闭，实现坑槽的连续形成。
5. 冷却与切割液：由于电火花加工会产生大量的热量，需要进行冷却。
同时，切割液的引入可以使电火花加工过程更加稳定和高效。
切割液可以冷却和冲洗坑槽，帮助去除产生的废渣和提供更好的加工效果。
总结：电火花加工利用电火花放电的高温和震荡压力作用，通
过间隙中材料的融化、汽化和爆炸形成微小的坑槽或凹凸纹理。
同时，通过不断重复的放电过程和切割液的引入，实现了连续的加工效果。
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。