第4章 電火花加工(教授專用)【優(yōu)質(zhì)教育】

1、電火花加工,主講:王國軍,1,全面分析,電火花加工又稱放電加工或電蝕加工（electrical discharge machining,簡稱EDM） 它利用電、熱能對(duì)零件進(jìn)行加工。即利用工具電極和工件電極間瞬時(shí)火花放電所產(chǎn)生的高溫來熔蝕材料,電火花加工,2,全面分析,3,全面分析,4,全面分析,第一節(jié) 電火花加工的機(jī)理、特點(diǎn)及分類,一、電火花加工的機(jī)理,5,全面分析,圖4-1 電火花加工原理示意圖,1工件 2脈沖電源 3自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng) 4工具 5工作液 6過濾器 7工作液泵,6,全面分析,電火花加工用的電源,7,全面分析,電火花加工條件,工具電極和工件表面間必須保持一定的放電間隙（幾微米到幾

2、百微米） 有足夠的脈沖放電能量，以保證放電部位的金屬熔化或氣化 。 火花放電必須是瞬時(shí)性的脈沖放電； 放電必須在具有一定絕緣性的液體介質(zhì)中進(jìn)行,8,全面分析,電火花加工的物理本質(zhì),極間介質(zhì)的電離、擊穿，形成放電通道 火花放電產(chǎn)生熔化、氣化、熱膨脹； 拋出蝕除物； 間隙介質(zhì)消電離（恢復(fù)絕緣狀態(tài),9,全面分析,電火花加工的特點(diǎn),以柔克剛 不存在宏觀的“切削力” 電脈沖參數(shù)可以任意調(diào)節(jié)； 易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制及自動(dòng)化,10,全面分析,電火花加工的應(yīng)用,常指貫通的等截面或變截面的二維型孔的電火花加工,圓孔,方槽,異形孔,彎孔,11,全面分析,電火花型腔加工 a)普通工作電極 b)工具電極開有沖油孔,12,

3、全面分析,13,全面分析,電火花鏜磨,14,全面分析,電火花線切割加工原理圖 1-儲(chǔ)絲筒 2-工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī) 3-導(dǎo)輪 4-電極絲 5-工件 6-脈沖電源,15,全面分析,第二節(jié) 電火花加工中的基本工藝規(guī)律,一、影響放電蝕除量的主要因素,1、極性效應(yīng)的影響,16,全面分析,1、極性效應(yīng)的影響,17,全面分析,2、電參數(shù)對(duì)蝕除率的影響,脈沖間隔、峰值電壓、峰值電流等,18,全面分析,3、脈沖寬度對(duì)蝕除率的影響,19,全面分析,4、金屬材料熱學(xué)常數(shù)對(duì)蝕除率的影響,20,全面分析,第三節(jié) 電火花加工設(shè)備和工作液,一、電火花加工機(jī)床,電火花成形加工機(jī)床主要由機(jī)床主體、脈沖電源、自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)、工作液

4、過濾循環(huán)系統(tǒng)以及機(jī)床附件等部分組成,21,全面分析,電火花機(jī)床圖,22,全面分析,1、機(jī)床主體,包括主軸頭、床身、立柱、工作臺(tái)和工作液槽等部分,23,全面分析,2、脈沖電源,3、自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng),24,全面分析,4、工作液循環(huán)過濾系統(tǒng),工作液常用強(qiáng)迫循環(huán)方式，主要有沖油式和抽油式兩種。 工作液過濾方法有自然沉淀法、介質(zhì)過濾法和離心過濾法等,沖抽油方式 (a)下沖油式 (b)上沖油式 (c)下抽油式 (d)上抽油式,25,全面分析,第四節(jié) 電火花穿孔成形加工,電火花穿孔成形加工是利用火花放電腐蝕金屬的原理，用工具電極對(duì)工件進(jìn)行復(fù)制加工的工藝方法，應(yīng)用范圍如下： 穿孔加工沖模、粉末冶金模、擠壓模、

5、型孔零件、小孔、小異形孔、深孔 型腔加工型腔模（鍛模、壓鑄模、塑料模、膠木模等）型腔零件,26,全面分析,一、沖模的電火花加工工藝,27,全面分析,沖壓成形產(chǎn)品示例一生活用品,28,全面分析,沖壓成形產(chǎn)品示例二高科技產(chǎn)品,29,全面分析,沖模凹模結(jié)構(gòu)形式,30,全面分析,凹模電火花穿孔加工,31,全面分析,1、沖模的電火花加工工藝方法,用加長的鋼凸模作電極 加工凹模的型孔，加工后將凸模上的損耗部分去除。 適合于Z=SL的凹模加工,32,全面分析,1、沖模的電火花加工工藝方法,其工作工程為： 根據(jù)凹模尺寸 制造電極 加工凹模 按照配合間隙配做凸模,33,全面分析,1、沖模的電火花加工工藝方法,將

6、凸模的加長部分選用與凸模不同的材料，如鑄鐵等粘接或釬焊在凸模上，與凸模一起加工，以粘接或釬焊部分作穿孔電極的工作部分。加工后，再將電極部分去除,34,全面分析,1、沖模的電火花加工工藝方法,利用一次電極制造出二次電極，再分別用一次和二次電極加工出凹模和凸模，并保證凸、凹模配合間隙,圖 二次電極法 (a) 加工凹模；(b) 制造二次電極；(c) 加工凸模；(d) 凸、凹模配合 1一次電極；2凹模；3二次電極；4凸模,35,全面分析,2、工具電極,36,全面分析,2、工具電極,整體式電極,37,全面分析,2、工具電極,組合式電極,38,全面分析,2、工具電極,鑲拼式電極,39,全面分析,3、工具電

7、極和工件的裝夾定位,40,全面分析,3、工具電極和工件的裝夾定位,41,全面分析,3、工具電極和工件的裝夾定位,42,全面分析,3、工具電極和工件的裝夾定位,用千分表校正電極垂直度圖,43,全面分析,3、工具電極和工件的裝夾定位,型腔加工用電極校正,44,全面分析,4、電規(guī)準(zhǔn)的選擇與轉(zhuǎn)換,電火花加工的電參數(shù)如電壓、電流、脈寬、間歇等稱為電規(guī)準(zhǔn),45,全面分析,二、型腔模的電火花加工工藝,1、型腔模的電火花加工工藝方法,要求電極損耗小； 金屬蝕除量大； 工作液循環(huán)不流暢，排屑困難； 需附件,46,全面分析,1、型腔模的電火花加工工藝方法,單電極平動(dòng)法,47,全面分析,1、型腔模的電火花加工工藝方法,平動(dòng)頭：解決修光側(cè)壁和提高尺寸精度,48,全面分析,平動(dòng)頭擴(kuò)大間隙原理圖,49,全面分析,1、型腔模的電火花加工工藝方法,多電極更換法,50,全面分析,1、型腔模的電火花加工工藝方法,分解電極法,分解電極法是根據(jù)型腔的幾何形狀，把電極分解成主型腔電極和副型腔電極