电火花加工的放电间隙
第2章_电火花加工工艺规律
2．电参数对电蚀量的影响 电火花加工过程中腐蚀金属的量(即电蚀量)与单个脉冲能量、 脉冲效率等电参数密切相关。 单个脉冲能量与平均放电电压、平均放电电流和脉冲宽度成 正比。在实际加工中，其中击穿后的放电电压与电极材料及工作 液种类有关，而且在放电过程中变化很小，所以对单个脉冲能量 的大小主要取决于平均放电电流和脉冲宽度的大小。 由上可见，要提高电蚀量，应增加平均放电电流、脉冲宽度 及提高脉冲频率。
但在实际生产中，这些因素往往是相互制约的，并影响到其它 工艺指标，应根据具体情况综合考虑。例如，增加平均放电电流， 加工表面粗糙度值也随之增大。
3．金属材料对电蚀量的影响
正负电极表面电蚀量分配不均除了与电极极性有关外，还与电 极的材料有很大关系。当脉冲放电能量相同时，金属工件的熔点、 沸点、比热容、熔化热、气化热等愈高，电蚀量将愈少，愈难加工； 导热系数愈大的金属，因能把较多的热量传导、散失到其它部位， 故降低了本身的蚀除量。因此，电极的蚀除量与电极材料的导热系 数及其它热学常数等有密切的关系。
3 vw / (mm/ min)
400 300 200 100 0 10 20
t＝ i
1
s 00 0
s 00 2
t i＝
ti＝50s 30 40 50 60 ie / A
^
图3-7 峰值电流与加工速度的关系曲线
2 非电参数的影响
1)．加工面积的影响
图3-8是加工面积和加工速度的关系曲线。由图可知，加工面积较大时，它 对加工速度没有多大影响。但若加工面积小到某一临界面积时，加工速度会 显著降低，这种现象叫做“面积效应”。因为加工面积小，在单位面积上脉 冲放电过分集中，致使放电间隙的电蚀产物排除不畅，同时会产生气体排除 液体的现象，造成放电加工在气体介质中进行，因而大大降低加工速度。 从图3-8可看出，峰值电流不同，最小临界加工面积也不同。因此，确定一 个具体加工对象的电参数时，首先必须根据加工面积确定工作电流，并估算 所需的峰值电流。
第三章 电火花加工工艺规律3
第三章 电火花加工工艺规律3.1 电火花加工的常用术语电火花加工中常用的主要名词术语和符号如下：1．工具电极电火花加工用的工具是电火花放电时的电极之一，故称为工具电极，有时简称电极。
由于电极的材料常常是铜，因此又称为铜公(如图3-1所示)。
图3-1 电火花加工示意图2．放电间隙放电间隙是放电时工具电极和工件间的距离，它的大小一般在0.01～0.5 mm 之间，粗加工时间隙较大，精加工时则较小。
3．脉冲宽度ti(μs)脉冲宽度简称脉宽(也常用ON 、TON 等符号表示)，是加到电极和工件上放电间隙两端的电压脉冲的持续时间(如图3-2所示)。
为了防止电弧烧伤，电火花加工只能用断断续续的脉冲电压波。
一般来说，粗加工时可用较大的脉宽，精加工时只能用较小的脉宽。
图3-2 脉冲参数与脉冲电压、电流波形4．脉冲间隔to(μs))脉冲间隔简称脉间或间隔(也常用OFF 、TOFF 表示)，它是两个电压脉冲之间的间隔时间(如图3-2所示)。
间隔时间过短，放电间隙来不及消电离和恢复绝缘，容易产生电弧放电，烧伤电极和工件；脉间选得过长，将降低加工生产率。
加工面积、加工深度较大时，脉间也应稍大。
5．放电时间(电流脉宽)te(μs)21—工具电极；2—工件；3—脉冲电源；4—伺服进给系统放电时间是工作液介质击穿后放电间隙中流过放电电流的时间，即电流脉宽，它比电压脉宽稍小，二者相差一个击穿延时td 。
ti 和te 对电火花加工的生产率、表面粗糙度和电极损耗有很大影响，但实际起作用的是电流脉宽te 。
6．击穿延时t d (μs)从间隙两端加上脉冲电压后，一般均要经过一小段延续时间t d ，工作液介质才能被击穿放电，这一小段时间t d 称为击穿延时(见图3-2)。
击穿延时t d 与平均放电间隙的大小有关，工具欠进给时，平均放电间隙变大，平均击穿延时t d 就大；反之，工具过进给时，放电间隙变小，t d 也就小。
7．脉冲周期t P (μs)一个电压脉冲开始到下一个电压脉冲开始之间的时间称为脉冲周期，显然t P =t i +t o (见图3-2)。
电火花加工机床放电间隙的加工原理
电火花加工机床放电间隙的加工定义
标签：电火花加工机床|电火花加工|电火花成形加工电火花加工机床放电间隙指加工时工具和工件之间产生火花放电的一层距离间隙。
在加工过程中，则称为加工间隙S，它的大小一般在0.01-0.5mm之间，粗加工时间隙较大，精加工时则较小。
加工间隙又可分为端面间隙SF 和侧面间隙SL。
放电间隙，亦称过切量，加工中是指脉冲放电两极间距，实际效果反映在加工后工件尺寸的单边扩大量。
在电火花加工的实用过程中，粗加工采用长脉冲时间和高放电电流，既体现了速度高，又体现了损耗小，反映了加工速度和工具电极损耗这一矛盾的缓解。
但是，在精加工时，矛盾激化了。
为了实现小能量加工，必须大大压缩脉冲放电时间。
为达到脉冲放电电流与脉冲放电时间参数组合合理，亦必须大大压缩脉冲放电电流。
这样，不仅加大了工具电极相对损耗，又大幅度降低了加工速度。
对电火花成形加工放电间隙的定量认识是确定加工方案的基础。
其中包括工具电极形状，尺寸设计，加工工艺步骤设计，加工规准的切换以及相应工艺措施的设计。
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。
火花机打火花位间隙算法
火花机打火花位间隙算法一、火花机工作原理火花机是一种用于在金属或非金属材料上进行打孔的机床。
其工作原理基于电火花放电的原理，即通过在工具电极和工件之间施加高电压和脉冲电流，使电极与工件之间的气体或液体介质发生电离，产生火花放电。
在放电过程中，局部区域的高温高压可以熔化、汽化或燃烧材料，从而实现打孔或切割的目的。
二、火花位间隙的定义在火花机加工过程中，火花位间隙是一个非常重要的参数。
它指的是在工具电极和工件之间，为了维持电火花放电所必需的最小间距。
这个间隙的大小对于加工过程的稳定性和加工质量具有至关重要的影响。
间隙过大或过小都会导致放电不稳定，进而影响加工效果和加工精度。
三、火花位间隙的算法为了确保火花放电的稳定性和加工效果的优良，需要精确地控制火花位间隙。
这可以通过算法来实现。
以下是一种可能的火花位间隙算法：1.确定初始火花位间隙值：根据工件的材料、厚度、工具电极的尺寸等因素，设定一个初始的火花位间隙值。
2.调整火花位间隙：在加工过程中，通过传感器实时监测工具电极和工件之间的距离，并根据监测到的距离值调整火花位间隙。
如果距离小于初始设定的间隙值，则调整电极的进给速度或移动速度，增加间隙；如果距离大于初始设定的间隙值，则减小电极的进给速度或移动速度，减小间隙。
3.反馈控制：通过不断调整火花位间隙，使工具电极和工件之间的距离保持在设定的初始间隙值附近。
同时，根据加工效果和加工精度的反馈，不断优化初始间隙值和调整策略。
四、实际应用与案例分析在实际应用中，火花位间隙算法的具体实现可能因不同的机床和控制系统而有所差异。
以下是一个实际应用案例的分析：某工厂使用一台火花机进行金属板材的打孔加工。
为了提高加工质量和效率，工程师们决定采用火花位间隙算法来控制加工过程。
他们首先根据经验和实验确定了初始的火花位间隙值，并编写了相应的控制程序。
在加工过程中，通过传感器实时监测工具电极和工件之间的距离，并根据监测到的距离值调整电极的进给速度。
电火花加工的放电间隙
电火花加工技术
电火花加工的伺服进给系统
什么是伺服进给系统? 执行数控装置的运动命令并且可以进行自 我检测的系统
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
电火花加工的放电间隙
电火花的放电间隙一般在0.1mm~0.01mm之间才能 击穿绝缘介质
自动进给的种类
电液压式 步进电机 宽调速力矩电机 直流伺服电机 交流伺服电机
自动进给调节系统的基本组成
比较环节
设定值
放大环节
执行环节
调节对象
测量环节
常用的信号检测法
平均间隙电压检测法 峰值电压检测法
电火花加工的数控系统
单轴数控系统 多轴数控系统
多轴数控系统数控摇动加工
什么是平动？
利用工作台使工件向外扩张的运动叫做摇 动
摇动加工的作用
可以逐步修光侧面和底面的表面粗糙度到 0.8~0.2um 可以精确控制加工精度到2~5um 可以加工出清棱、清角的侧壁和底边
摇动加工轨迹的类型
六角 半圆柱 半球 四角 圆 三维放射清角 三维放射清底边 任意维面
常用的电火花加工G指令和M指令
G80 M08 M80 M84
M05 M09 M89 M85
电火花加工工作液的作用
1）压缩放电通道，提高放电的能量密度， 提高蚀除效果。 2）加剧放电时的流体动力过程，以利于蚀 除金属的抛出。 3）通过工作液的流动，加速蚀除金属的排 出，以保持放电工作稳定。 4）减少工具电极损耗，加强电极覆盖效应。
电火花加工常用名词、术语及符号
1、放电间隙：放电间隙指加工时工具和工件之间产生火花放电的一层距离间隙。
在加工过程中，则称为加工间隙S，它的大小一般在0.01-0.5mm之间，粗加工时间隙较大，精加工时则较小。
加工间隙又可分为端面间隙SF 和侧面间隙SL （见图三）2、脉冲宽度ti（μs）：脉冲宽度简称脉宽，它是加到工具和工件上放电间隙两端的电压脉冲的持续时间（见图）为了防止电弧烧伤，电火花加工只能用断断续续的脉冲电压波。
粗加工可用较大的脉宽ti>100μs，精加工时只能用较少的脉宽ti<50μs。
3、脉冲间隔to(μs)：脉冲间隔简称脉间或间隔，也称脉冲停歇时间。
它是两个电压脉冲之间的间隔时间(见图四)。
间隔时间过短，放电间隙来不及消电离和恢复绝缘，容易产生电弧放电，烧伤工具和工件；脉间选得过长，将降低加工生产率。
加工面积、加工深度较大时，脉间也应稍大。
点击浏览该文件4、开路电压或峰值电压：开路电压是间隙开路时电极间的最高电压，等于电源的直流电压。
峰值电压高时，放电间隙大，生产率高，但成型复制精度稍差。
5、火花维持电压：火花维持电压是每次火花击穿后，在放电间隙上火花放电时的维持电压，一般在25V左右，但它实际是一个高频振荡的电压(见图四)。
电弧的维持电压比火花的维持电压低5V左右，高频振荡频率很低，一般示波器上观察不到高频成分，观察到的是一水平亮线。
过渡电弧的维持电压则介于火花和电弧之间。
见图四。
6、加工电压或间隙平均电压U（V）加工电压或间隙平均电压是指加工时电压表上指示的放电间隙两端的平均电压，它是多个开路电压、火花放电维持电压、短路和脉冲间隔等零电压的平均值。
在正常加工时，加工电压在30-50V，它与占空比、预置进给量等有关。
占空比大、欠进给、欠跟踪、间隙偏开路，则加工电压偏大；占空比小、过跟踪或预置进给量小（间隙偏短路），加工电压即偏小。
7、加工电流I（A）加工电流是加工时电流表上指示的流过放电间隙的平均电流。
特种加工-第二讲 电火花加工的基本原理及设备(1)
生
。高温高压
每一次火花放电，就会在工件表面蚀出一个带凸边的
。凹
坑
电火花加工中的蚀除产物，一部分以气态形式抛出，其余大部分
以
固体微粒分散悬浮在工作液中。球状
电火花加工和电火花线切割加工的原理是
。相同的
电火花加工 在一定的介质中，通过工具电极和工件电极之间的 脉冲放电的电蚀作用，对工件进行加工的方法。
降低温度；
一次火花放电过程大致分为以下几个阶段： 消除带电离子；
排出电蚀产物；
(4)极间介质的消电离(如图2.2(e)所示)。
防止碳搭桥；
图2.2 电火花一次放电过程
二、电火花（穿孔成形）加工、电火花线切割加工的特点 共同特点
(1)二者的加工原理相同，都是通过电火花放电产生的 热来熔化去除金属的，所以二者加工材料的难易与材料的硬 度无关，加工中不存在显著的机械切削力。
电极相互靠近时，极间形成脉冲性火花放电，在。
放电间隙0.01-0.1mm； 脉冲性放电；
图2.1 电火花加工原理
有绝缘介质；
加工过程 一次火花放电过程大致分为以下几个阶段：
(1)极间介质的电离、击穿，形成放电通道(如图2.2(a) 所示)。
第二讲 电火花加工的基本原理及设备（1）
一、电火花加工的物理本质 二、电火花加工、电火花线切割加工的特点 三、电火花机床型号与分类 四、电火花加工机床结构
N2+2O2===2NO2 化学反应条件：高温、高压
放 电 产 生：高温、高压
一、电火花加工的物理本质
物理本质 电火花加工基于电火花腐蚀原理，是在工具电极与工件
A、32mm
B、320mm
C、3200mm D、32000 mm
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电火花加工技术
电火花加工的伺服进给系统
什么是伺服进给系统? 执行数控装置的运动命令并且可以进行自 我检测的系统
电火花加工的放电间隙
电火花的放电间隙一般在0.1mm~0.01mm之间才能 击穿绝缘介质
自动进给的种类
电液压式 步进电机 宽调速力矩电机 直流伺服电机 交流伺服电机
自动进给调节系统的基本组成
摇动加工轨迹的类型
六角 半圆柱 半球 四角 圆 三维放射清角 三维放射清底边 任意维面
常用的电火花加工G指令和M指令
G80 M08 M80 M84
M05 M09 M89 M85
电火花加工工作液的作用
1）压缩放电通道，提高放电的能量密度， 提高蚀除效果。 2）加剧放电时的流体动力过程，以利于蚀 除金属的抛出。 3）通过工作液的流动，加速蚀除金属的排 出，以保持放电工作稳定。 4）减少工具电极损耗，加强电极覆盖效应。
比较环节
设定值
放大环节
执行环节
调节对象
测量环节
常用的信号检测法
平均间隙电压检测法 峰值电压检测法
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电火花加工的数控系统
单轴数控系统 多轴数控系统
多轴数控系统数控摇动加工
什么是平动？
利用工作台使工件向外扩张的运动叫做摇 动
摇动加工的作用
可以逐步修光侧面和底面的表面粗糙度到 0.8~0.2um 可以精确控制加工精度到2~5um 可以加工出清棱、清角的侧壁和底边