电火花加工小孔的技术研究
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。
不锈钢小孔特种加工方式
不锈钢小孔特种加工方式一、引言不锈钢小孔特种加工是一种常见的金属加工方式，它能够在不锈钢材料上加工出细小的孔洞，使其具备更高的透气性、过滤性和筛选性。
本文将介绍几种常见的不锈钢小孔特种加工方式。
二、化学腐蚀法化学腐蚀法是一种常见的不锈钢小孔特种加工方式。
该方法利用化学腐蚀剂对不锈钢材料进行腐蚀，形成细小的孔洞。
具体来说，首先将不锈钢材料浸泡在腐蚀剂中，经过一定时间后，腐蚀剂会在不锈钢表面形成微小的腐蚀坑，从而形成小孔。
三、激光切割法激光切割法是一种高精度的不锈钢小孔特种加工方式。
该方法利用激光束对不锈钢材料进行切割，形成细小的孔洞。
相比传统的机械切割方式，激光切割具有精度高、速度快、效果好等优点。
不锈钢材料经过激光切割后，孔洞的尺寸和形状可以根据需要进行调整。
四、电火花加工法电火花加工法是一种常用的不锈钢小孔特种加工方式。
该方法利用电火花放电的原理，在不锈钢材料上形成微小的放电坑，从而形成小孔。
电火花加工具有加工精度高、加工效率高等优点，能够加工出细小的孔洞，适用于需要高精度的不锈钢小孔加工。
五、化学蚀刻法化学蚀刻法是一种常见的不锈钢小孔特种加工方式。
该方法利用酸性溶液对不锈钢材料进行蚀刻，形成细小的孔洞。
具体来说，将不锈钢材料浸泡在酸性溶液中，酸性溶液会在不锈钢表面产生化学反应，从而形成微小的孔洞。
六、微孔钻削法微孔钻削法是一种常用的不锈钢小孔特种加工方式。
该方法利用微小的钻头对不锈钢材料进行钻削，形成细小的孔洞。
相比传统的钻削方式，微孔钻削具有加工精度高、效率高等优点，能够加工出尺寸精确的小孔。
七、总结不锈钢小孔特种加工方式多种多样，每种方式都有其适用的场景和优缺点。
化学腐蚀法、激光切割法、电火花加工法、化学蚀刻法和微孔钻削法是常见的不锈钢小孔特种加工方式。
选择适合的加工方式，可以根据具体需求和加工要求进行决策。
在实际应用中，需要根据不同的材料和加工要求选择合适的加工方式，以确保加工效果和加工质量。
电火花EDM加工原理介绍
3.由于电子在电极两端流动，产生了极高的热能。
随着电流的上升增加，热量快速积聚，使部分火花油、工件和电极气化，形成放电通道，而产生电火 花。
4.随着电流流过电极 ，在电化学反应的作用下，产 生一个氢气泡。
随着不断的电流流过电极，热量不断上升，一个气泡试图向外膨胀，但由于离子受到强烈的电磁场作 用，不断冲向放电通道，这股冲力抑制了气泡的膨胀。此时，电流不断增加，电压继续下降。
此时新的火花（介质）油涌入型腔，冲走杂质，冷却工件和电极表面。在这时候，若没有足够的火花 油及油压把抛离出来的熔融金属冲走，重铸层变厚，蚀除量降低。但是大压力的冲油，又会把电极表面来 不及冷却的熔融层冲走，使电极损耗增大。熔点低的电极材料熔融层更厚，被冲走的会更多，所以当铜和 石墨做电极时，铜电极冲油过大会增加损耗就是这个原理，石墨的结构颗粒度比铜大及熔点比铜高，冲油 压力要比铜更大，排除杂物更好而不会增加损耗。
加工表面连成一片的蚀坑峰谷可用光洁度测量仪测定，通常用峰谷间算术平均值表示，单位是（μm Ra）。
第四节 工件材料
电火花加工时改变的不仅是工件表面，还有它的次表面。加工后的工件表面结构分为三层（图 1-3）。 电火花加工表面冲击层是由被抛出的熔融金属和少量电极微粒冲击而成。这一层很容易去除。 下一层是硬质层（氧化层）。电火花加工实质上改变了硬质层的冶金结构和特性。在介质油的作用下， 熔融金属迅速冷却，未被抛出去的熔融金属就凝固在型腔中形成了硬质层。这层硬而脆的氧化层会出现显 微裂纹。如果这一层太厚，或者通过抛光无法变薄或去除，那么这块工件可能在有些使用条件下过早损坏。 最后一层是受热层或退火层。它只是受热，并没有熔化。硬质层和受热层的厚度由工件材料的散热能 力和加工能量决定。不管如何，改变的金属层都会影响工件表面原来的属性。 数控电火花机床上的自动精加工电路能够有效减少硬质层的形成，但仍然无法消除退火层。
电火花加工技术
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。
浅析模具制造中的电火花加工
开，以期为该数据集的价值和影响力提供更多的支撑。 参考文献： ［1］国家气象信息中心，湖北省气象局.QX/T 119—2010 气
象数据归档格式 地面［S］.北京：气象出版社，2010. ［2］国家气象信息中心.QX/T 93—2017 气象数据归档格式
影响材料放电腐蚀量（电蚀量）的因素有以下几个方面： ①电参数。通过调节各种电参数（脉冲宽度、脉冲频率和脉 冲能量等），可以改变电蚀量。如提高电流，可以加大电蚀 量。②极性效应。工具电极和工件使用相同的材料进行放电 加工，两者中一个被电蚀量一定比另外一个大，这就是极性 效应。当工具电极和工件使用不相同材料时，其极性效应更 大。③金属材料。当电参数相同时，工件材料的热学性能决 定着电蚀量，如果材料的比热容、熔点、热稳定性等越大， 其电蚀量越小。④工作液。在电火花加工中工作液被当作放 电介质，主要作用是冷却、排屑。常用的工作液具有黏度较 低、性能稳定等特点，如煤油、去离子水和乳化液等。 5.2 影响加工精度的因素
表 1 广东省审核气象历史资料专题库数据集说明信息
资料类别
资料名称
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时间和频率说明
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广东历史审编资料 国家地面自动 气象站历史小时数据 广东历史审编资料 广东地面区域 自动气象站历史小时数据 广东历史审编资料 国家地面自动 气象站历史分钟数据
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图 3 电火花线切割加工工作原理图
电火花线切割加工不需要单独制造电极，仅用一根电极 ·132·
采用复合电极的电火花深小孔加工
不稳定 及工 具 电极 损 耗 大 的 问题 ， 因而 限制 了实 际 的使用 范 围 ， 原 因是 在加 工 过程 中 由火 花 放 电 产 其
收 稿 Ｅ期 ：２０ ～Ｏ ｌ ０ ７ ２—１ Ｏ 作 者 简 介 ：高上 品 ，男 ，１３ ９ ６年 生 ，高 级 工程 师 。
方法 ， 具有 较好 的 实用 价 值 ， 具 体介 绍 如 下 ， 现 以利
工屑 从绝缘 套 管外 围排 除 ， 而 有效 地 避 免 了加 工 从
孔壁 和工 具 电极 之 间因加工 屑 的存 在而 产生 的二 次 放 电 。另 一方 面 ， 加工 时工具 电极不 断 向下进 给 ， 并 使其 端部 比绝 缘 套 管 端部 伸 出 几 毫 米 至 十 毫 米 距 离， 以便补偿 工具 电极 的损耗 ， 之 向深 度方 向进行 使
稳 定 ， 至 产生短 路 现象 ， 甚 导致加 工难 以进 行 。另一
方面， 由于小 直径 的工 具 电极 在 加 工 过程 中易 产 生 晃 动或 振动 ， 更有 助 于发生 二次放 电现象 。此外 ， 加
的狭 小间 隙 中产 生 的脉冲 放 电来 去 除工件 材 料而 进
行加工 的 ， 种加 工 原 理 和通 常 的金 属 切 削 加 工 原 这
３ 结 束语
巧用 电火 花加工 机 床 的极 性 切换 功 能进行 加工
是 一种 新思 维 的加 工 方 法 ， 一定 的 电火 花加 工 场 在 合 中能改善 加工 的工 艺效 果 。 一Leabharlann ６ ７ — 维普资讯
＜ 电加工与模具）０７ ２０ 年第２ 期
维普资讯
经 验 交 流
＜ 电加工与模具）０７ ２０ 年第 ２ 期
采 用 复 合 电极 的 电火 花 深小 孔加 工
电火花加工
电火花加工技术摘要：电火花加工是利用浸在工作液中的两极间脉冲放电时产生的电蚀作用蚀除导电材料的特种加工方法，又称放电加工或电蚀加工，英文简称EDM。
本文简要介绍了电火花加工技术的发展历程、国内外研究现状以及未来发展趋势。
关键词：电火花加工；发展历程；现状；发展趋势一、电火花加工简介电火花加工（英语：Electrical Discharge Machining，简称EDM），是特种加工技术的一种，广泛应用在模具制造、机械加工行业。
放电加工可以用来加工传统切削方法难以加工的超硬材料和复杂形状的工件，通常用于加工导电的材料，可以在诸如钛合金、工具钢、碳钢和硬质合金等难加工材料上加工复杂的型腔或者轮廓。
其原理是在导电的工具电极和工件之间施加上周期性快速变化的电压脉冲，通过浸没在绝缘介质中的工具电极与工件之间的脉冲性放电所产生的局部高温使工件表面金属熔化、气化，从而蚀除金属。
因此在加工过程中几乎不存在切削力。
二、电火花加工发展历程1943年，苏联学者拉扎连科夫妇（Dr.B.R. Lazarenko 及 Dr. N.I. Lazarenko ）发明电火花机，使用电阻、电容回路，即RC 回路。
50年代，改进为电阻、电感、电容等回路，即既RLC回路。
60年代，改进为晶体管，可控硅脉冲电源。
70年代，改进为高低压复合脉冲、多回路脉冲、等幅脉冲、可调波形脉冲电源。
80年代，采用工业级CPU控制，能实现G码编辑等功能，极大的提升了使用性能。
日本牧野（Makino）公司在1980年发明第一台数字控制放电加工机。
至1990年代，采用了多轴控制及刀库（ATC）技术。
近些年，无电阻技术、直线导轨技术、混粉技术等一批新工艺也成功运用在电火花机上。
在我国，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弓I进。
提高电火花成型及小孔加工质量的措施
因素 的影 响 ，零 件加工 的稳 定性 和一致 性 是加 工追 求 的 目标 。通 过对 典型 的成形 机 和小 孔 机的 实践加 工经 验 ，认为 提高零 件 的加 工 质量具 体从 以下 几方 面改 进 。 ３ ． １ 正确 选择 电极 的材料 电极 应 采 用 导 电 性 好 ，损 耗 小 ，造 型易 ，加 工稳 定 ，效率 高 ，来 源 丰富 ，价 格便 宜 的材料 。 工具 电极 常用 导 电性 良好 、 形成固体的金属微粒 ，被工作液带走 。这 熔点 较 高 、易 加工 的耐 电蚀 材料 ，如铜 、 时在工 件表 面上 便 留下一个 微小 的 凹坑痕 石墨、铜钨合金和钼等。本单位所采用 的 迹，放电短暂停歇，两电极间工作液恢复 电极 材料 有 紫铜 、黄铜 、石 墨等 。 ３ ． ２ 正 确控 制 电极 的缩放 尺寸 绝 缘状 态 。 紧接 着 ，下 一 个 脉 冲 电 压 又 在 两 电 制 造 电极 是 电火 花 加 工 的第 一 步 ， 极 相对 接近 的另 一点处 击穿 ，产 生火 花放 缩放 电极 尺寸 是顺 利完 成加 工的关 键 。缩 电，重复上述过程。这样 ，虽然每个脉冲 放 的尺寸 要根 据所 选择 的加 工规 准决定 的 放 电蚀 除 的金属 量极 少 ，但 因每 秒有 成千 放 电间 隙 ，再 加上 ・定 的 比例常数 而定 ， 般 取理论 间隙 的正差 ，即 电极 的标称 尺 上万次脉冲放 电作用，就能蚀除较多的金 寸 “ 宁小勿大”。若放电间隙小了，电极 属 ，具有 一 定的 生产率 。 在 保 持 工 具 电极 与 工 件 之 间 恒 定 放 大 了 ，使 实 际加工 尺寸超 差 ，会造 成不 可 电间 隙的条 件下 ，一边 蚀除 工件 金属 ，一 修废 品 ，反之则 可 以进行 调 整和返 修 。 边 使工具 电极不 断地 向工件 进给 ，最后 便 ３ ． ３正确 的电极 装夹 和工 件找 正 加 工 出与 工具 电极 形状 相 对应 的形 状来 。 在实际加工中 ，电极装夹 和工件 找 因此 ，只要改 变工 具 电极 的形 状 和工具 电 正对 于零件 的加 工质 量 同样起 着决 定性 的 极 与工件 之 间的相 对运 动方式 ，就 能加 工 作 用 ，特别 是在 高精 度零 件 的加工 中 ，例 如槽 宽 、孔 径尺 寸公 差小 ，形 位公 差严 的 出各 种复 杂 的型 面。 零件 ，在对 工件 和 电极进 行找 正 、校准 的 ２电火花 加 ｌ Ｔ的特 点 电火 花 加 ＿ Ｔ能 加 ＿ 丁普 通 切 削 加 下 方 同时 ，也要 保证 电极 的轴 心线 垂直 于机 床 法难 以切削的材料和复杂形状１ 二 件 ；加丁 的工作 台面 ，而 且 电极 与夹具 的安 装面 必 时无 切削 力 ；不产生 毛 刺和 刀痕 沟纹等 缺 须 清 洁 ， 擦 拭干 净 ， 以确保 其接 触 面 良好 。 陷； 直 接使 用 电能加 ＿ Ｔ， 便 于实现 自动 若 电极 和工 件装 夹 不到位 ， 在加 工 中松 动 ， 加工 后表 面产 生变 质层 ，在某 些应 用 中须 或找 正误差 大 ，是造 成废 品 的重要 原 因。 进一 步去 除 ；工作液 的净 化 和加工 中产 生 ３ ． ４ 正确 选用 加工 规 准 掌握 脉宽、脉 问、电流 、电压等对 的烟 雾污 染处 理 比较 麻烦 。
航空用户热议特种加工技术：ZT系列电火花小孔机深度控制问题分析
３ 零件打孔易损伤位置
时 内部 孔细 ，在 高 压 水 的作 用 下 ，电极 有 时 会 被 水 压 冲 出一 小段 ， 导致加 工 中产 生 大距 离短 路 回退 ， 重新 加 工后 使 加 工 深 度 变长 。 ② 由于 电极 丝 的制 造 工艺 的 缺 陷 ， 电极 材 质 和 尺寸 偏 差较 大 ，造 成 电极 损 耗 不稳 定 ，引起 加 工深 度变 化 。 ③ 因 电极 与导 向 器的 ｉ ｈ Ｊ 隙较 小 ， 间 隙 中有 ￣ ｆ Ｈ ／ ５ 颗 粒 ，电极 卡 在
应 用 情 况进 行 交流 ，从 而提 高特 种 加 工 技 术 水平 ，促 进 机 床 工 具
企业和 用户 的共 同发展 。
主 持 人 ：杜 春 玲 … 一 一
Ｚ Ｔ 系列电火花小孔机深度控制 问题分析
西安航 空发 动机 （ 集 团 ）有限公 司
何 金梅
航 公司工程技术一级专家 、
２ ． 典型零件损伤 的原因分析
图２ 所 示 电火 花 穿孔 加 工 时 ， ｌ 乜楸进 处
检洲 即穿透控制不精准的主要因素，为如何避 免或
１ ４
懈， 一
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次 放 电 形 成 的 锥 度
一
篆
的可靠性决定着ｄ ， Ｔ Ｌ Ｄ ｉ ： ｉ ￣ ： 深度尺寸的准确性 。该类 机床放电加工中电极的检零方法采用的是动态单次
ｄ ， ￣ Ｌ ． Ｏ ｔ Ｌ ｒ ： 。
虽然 陔类 设 备 具 有 经 济 、高 效 的特 点 ，但 控 制 精 度 不高 ， 要集 中在 对孔 加 工 的深 度 检 测功 能 改 进此 类 问题 提 一些建 议。
方 面 比较 薄 弱 ，对 一些 特殊 位 置 的穿 孔 加 １ 二 时 ，因 孔 穿 透检 测 不 准的 原 因 造 成意 外 击 伤零 件 表 面ｆ ｌ ｇ － ｆ Ｌ 质量 筝故 频 繁 发生 。为 此 我们 深 入研 究 ＿ ， 设 备深 度
微细电火花加工设备技术研究
设计与研究
位移 分辨 率 的同时 实现 大位移 行程 的优 点 。其基 本结 构 和运动 原理 见 图 ３所示 ， 主要 构件 包括 主轴 、 向压 轴键设 备技 术涉及 电极 的 微进 给 伺服 机构 、 微 电极和 工 件 的 附加 相 对运 动机 构 、 微 小能 ■放 电电源 以及 加工状 态检 测与控 制 系统 等。 文章 围绕 微细 电火花 加 工系统 的设计 实现 ． 介绍
基 于压 电致动原 理 以及摩 擦传 动 的微进 给机 构 、 具 电极 的 线放 电磨 削机 构 和旋 转 主 轴 、 工 以及 微 小
转 或振动无 疑有 利 于改 善 加 工 状 态 ， 助于 排 屑 和提 有
高加 工稳定 性 ， 电 加工 连续 稳 定 地 进 行。 为 提高 加 放
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Ｄｉ。 ｅ ｄ ｓｎ ｇ
工 效 率 ， 必要 进一 步开 发电极 丝连 续进 给补偿 机 构。 有 图 ２为微 细 电极旋 转进 丝机构 原 理 示意 图 。由 进 给 活塞 、 常闭式 夹 丝机 构 、 开式 夹丝 机构 和导 向头 常 等构 成 ， 机构 与穿 于 其 中 的 电极 丝 被 置 于 旋 转套 筒 该
电极 轴 的尺 寸和形 状精 度 。同时 旋转 主轴 的径 向跳动 精度 也直接 限制 被加工 电极 轴 的最小尺 寸 。 主轴旋 转时 线放 电磨 削加工 制作 的工具 电极 为圆
截面轴 。若 使主轴 具 有 分 度 机构 ， 配台 轴 向的 精 密 再 进 给控 制 ， 可加工 多种 异 形截面 轴类形 状 。 从工艺 角度考 虑 ， 具 电极 在 加 工 过程 中附加 旋 工
能量 放 电电源 的设计 等 ， 并指 出需要 进 一步研 究 的课题 。 关键词 ： 微细 电火花加 工 微进 绐机构 线 放 电磨削机 构 微小 能■ 放 电电源