《電火花加工知識(shí)》課件

電火花加工知識(shí)電火花加工是一種重要的金屬加工方法，它利用電火花放電的能量來(lái)去除材料。電火花加工在制造業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用，例如制造模具、工具和精密零件。電火花加工概述電火花加工概述電火花加工是利用電極和工件之間產(chǎn)生的電火花放電來(lái)加工金屬材料的一種加工方法。精密加工技術(shù)電火花加工是一種高精度、高效率、高表面質(zhì)量的加工方法。廣泛應(yīng)用電火花加工廣泛應(yīng)用于模具制造、機(jī)械加工、航空航天、醫(yī)療器械等領(lǐng)域。電火花加工的原理1電極間隙放電電極間隙中產(chǎn)生火花2金屬熔化高溫火花熔化金屬3金屬蒸發(fā)熔化的金屬蒸發(fā)形成等離子體4材料去除金屬材料被蒸發(fā)和沖刷電火花加工利用電極間隙的火花放電，產(chǎn)生高溫等離子體，熔化和蒸發(fā)工件表面材料，從而達(dá)到加工的目的。電火花加工的特點(diǎn)非接觸加工電火花加工是一種非接觸式加工方法，加工過(guò)程中工件和電極之間沒(méi)有直接接觸，這避免了刀具磨損和工件表面劃傷。高精度加工電火花加工可以加工出形狀復(fù)雜的工件，包括內(nèi)孔、狹縫、盲孔等，加工精度較高。多種材料加工電火花加工可以加工各種金屬材料，包括硬質(zhì)合金、不銹鋼、鈦合金等，還可以加工一些非金屬材料，例如玻璃、陶瓷等。加工效率較高電火花加工的加工速度相對(duì)較快，尤其是對(duì)于一些難以用傳統(tǒng)方法加工的材料，電火花加工更具有優(yōu)勢(shì)。電火花加工的優(yōu)點(diǎn)高精度電火花加工可實(shí)現(xiàn)微米級(jí)精度，適合加工復(fù)雜形狀，如模具、精密零件。高效率電火花加工速度快，可加工硬度高的材料，例如淬硬鋼、合金鋼。無(wú)機(jī)械應(yīng)力電火花加工是無(wú)切削加工，不會(huì)產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力，保證加工后工件的強(qiáng)度和韌性。加工范圍廣電火花加工適用于多種金屬和非金屬材料，包括難加工材料和脆性材料。電火花加工的缺點(diǎn)1加工效率較低電火花加工的速度比傳統(tǒng)的機(jī)械加工慢很多，每個(gè)加工周期都需要較長(zhǎng)時(shí)間。2加工精度受限電火花加工的精度受限于放電間隙和電極的磨損，難以達(dá)到納米級(jí)別的精度。3加工成本較高電火花加工需要使用特殊的設(shè)備和材料，并且加工周期長(zhǎng)，導(dǎo)致成本相對(duì)較高。4加工表面質(zhì)量差電火花加工產(chǎn)生的微觀坑洼和裂紋會(huì)降低加工表面的質(zhì)量，需要后續(xù)的加工處理。電火花加工的應(yīng)用領(lǐng)域模具制造電火花加工在模具制造中應(yīng)用廣泛，可用于加工各種復(fù)雜形狀的模具，提高模具精度和效率。航空航天電火花加工可用于加工航空航天部件，如渦輪葉片、發(fā)動(dòng)機(jī)組件等，滿足高精度和復(fù)雜形狀的要求。汽車工業(yè)電火花加工可用于加工汽車零部件，如發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、曲軸、齒輪等，提高部件的精度和耐用性。醫(yī)療器械電火花加工可用于加工醫(yī)療器械，如手術(shù)刀、骨科器械等，滿足高精度和生物相容性的要求。工件材料與電極材料工件材料工件材料決定加工效果，不同材料有不同加工特性。電極材料電極材料對(duì)加工精度、表面質(zhì)量和效率有影響。材料選擇選擇合適的工件材料和電極材料，才能獲得理想的加工效果。加工液的選擇介電常數(shù)加工液的介電常數(shù)影響放電間隙和加工效率。高介電常數(shù)的加工液可降低放電電壓，提高加工效率。熱傳導(dǎo)率加工液的熱傳導(dǎo)率影響熱量散發(fā)，降低工件和電極的溫度。清洗能力加工液應(yīng)具有良好的清洗能力，可以去除放電產(chǎn)生的沉積物和金屬粉末，保證加工精度。化學(xué)穩(wěn)定性加工液應(yīng)具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，不易腐蝕工件和電極，延長(zhǎng)加工液的使用壽命。放電間隙的設(shè)置1放電間隙概述放電間隙是電火花加工中電極和工件之間的距離，它是影響加工效率和質(zhì)量的關(guān)鍵參數(shù)之一。2間隙過(guò)大加工效率降低，表面粗糙度提高，加工精度下降，易產(chǎn)生電極磨損。3間隙過(guò)小加工效率提高，表面粗糙度降低，加工精度提高，但易發(fā)生短路，導(dǎo)致加工中斷或電極損壞。加工電流的選擇工件材料加工電流與工件材料的導(dǎo)電率和熔點(diǎn)有關(guān)。導(dǎo)電率高、熔點(diǎn)低的材料，需要更大的加工電流。加工精度加工精度要求越高，加工電流需要越小，以減少電極的磨損和表面粗糙度。加工效率加工效率要求越高，加工電流需要越大，但要避免過(guò)大的電流造成工件燒損。加工液不同的加工液具有不同的導(dǎo)電率，會(huì)影響加工電流的選擇。脈沖頻率的選擇1加工精度頻率越高，精度越高2加工效率頻率越高，效率越高3加工表面質(zhì)量頻率過(guò)高，表面粗糙度會(huì)增大4加工成本頻率過(guò)高，電能消耗增大，成本增加脈沖頻率是電火花加工工藝參數(shù)中的一個(gè)重要因素，其選擇直接影響加工精度、效率、表面質(zhì)量和加工成本。加工時(shí)間的控制1加工精度控制精度，決定加工質(zhì)量。2表面粗糙度加工時(shí)間影響表面粗糙度。3工件尺寸根據(jù)尺寸，調(diào)整加工時(shí)間。電火花加工時(shí)間決定了最終的加工效果。加工時(shí)間過(guò)短會(huì)導(dǎo)致加工精度不足，加工時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致表面粗糙度增加。根據(jù)工件的材料、尺寸和加工要求，選擇合適的加工時(shí)間。加工表面粗糙度的控制脈沖寬度脈沖寬度越短，加工表面粗糙度越低。加工電流加工電流越小，加工表面粗糙度越低。加工液選擇合適的加工液可以減少表面粗糙度。電極材料電極材料的硬度和耐磨性會(huì)影響加工表面粗糙度。加工精度的控制1工件材料不同材料的熱膨脹系數(shù)不同，會(huì)影響加工精度。2加工參數(shù)放電間隙、脈沖頻率和電流等參數(shù)會(huì)影響加工精度。3設(shè)備精度加工設(shè)備的精度會(huì)影響加工精度，包括機(jī)床精度和電極精度。電火花加工工藝參數(shù)的優(yōu)化11.加工電流的優(yōu)化加工電流過(guò)大容易造成電極燒損，過(guò)小則加工效率低。根據(jù)工件材料和加工要求選擇合適的加工電流。22.脈沖頻率的優(yōu)化脈沖頻率過(guò)高會(huì)造成加工表面粗糙度增大，過(guò)低則加工效率降低。根據(jù)工件材料和加工要求選擇合適的脈沖頻率。33.加工時(shí)間的優(yōu)化加工時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)造成電極磨損嚴(yán)重，過(guò)短則加工精度無(wú)法保證。根據(jù)工件材料和加工要求選擇合適的加工時(shí)間。44.加工液的優(yōu)化加工液的選擇和使用對(duì)電火花加工的效率和質(zhì)量有重大影響。選擇合適的加工液，確保其清潔度和冷卻效果。電火花加工設(shè)備的組成控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)控制加工過(guò)程中的各個(gè)參數(shù)，例如電壓、電流、脈沖頻率和加工時(shí)間。工作臺(tái)工作臺(tái)用于固定工件和電極，并提供精密的移動(dòng)和定位功能。電源系統(tǒng)電源系統(tǒng)提供高電壓、高電流的脈沖電源，用于產(chǎn)生電火花。冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)用于冷卻加工液和工件，防止過(guò)熱。數(shù)控電火花加工機(jī)床數(shù)控電火花加工機(jī)床采用計(jì)算機(jī)控制加工過(guò)程，實(shí)現(xiàn)高精度和高效率的加工。數(shù)控系統(tǒng)能夠精準(zhǔn)控制加工路徑、電流、脈沖頻率等參數(shù)，提升加工精度和效率。數(shù)控電火花加工機(jī)床廣泛應(yīng)用于模具制造、航空航天、汽車工業(yè)等領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜形狀、高精度零件的加工。線切割電火花加工機(jī)床線切割電火花加工機(jī)床是一種專門(mén)用于線切割加工的設(shè)備。它由數(shù)控系統(tǒng)、電火花發(fā)生器、工作臺(tái)、導(dǎo)軌、冷卻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等組成。線切割電火花加工機(jī)床可以實(shí)現(xiàn)高精度、高效率、復(fù)雜形狀的加工。在模具制造、航空航天、汽車工業(yè)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。線切割加工的工藝流程1準(zhǔn)備階段選擇合適的線材和加工液，并根據(jù)加工要求設(shè)置好加工參數(shù)。2固定工件將工件固定在工作臺(tái)上，確保工件穩(wěn)定且定位準(zhǔn)確。3啟動(dòng)加工啟動(dòng)機(jī)器，并開(kāi)始進(jìn)行線切割加工。4完成加工根據(jù)加工要求，完成切割后，停止加工并取出工件。線切割加工的常見(jiàn)問(wèn)題線切割加工中，常見(jiàn)問(wèn)題包括加工精度不足、表面粗糙度不合格、加工效率低下等。這些問(wèn)題可能源于設(shè)備參數(shù)設(shè)置不合理、工件夾持不牢固、加工液使用不當(dāng)?shù)榷喾N因素。為了避免這些問(wèn)題，應(yīng)選擇合適的加工參數(shù)，合理控制加工工藝，并定期維護(hù)設(shè)備，確保加工過(guò)程順利進(jìn)行。線切割加工的質(zhì)量控制加工精度控制確保加工尺寸和形狀符合設(shè)計(jì)要求，避免加工偏差。表面粗糙度控制控制加工表面粗糙度，確保加工表面光潔度，提高零件使用壽命。加工過(guò)程監(jiān)控實(shí)時(shí)監(jiān)控加工過(guò)程，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題，防止加工質(zhì)量下降。材料選擇選擇合適的加工材料，確保材料性能滿足加工要求。電火花加工的機(jī)械加工工藝精密零件電火花加工可以用于制造各種復(fù)雜的機(jī)械零件，例如齒輪、凸輪和模具。特殊形狀可以制造各種形狀，包括內(nèi)部孔、斜面和凹槽，這些形狀難以通過(guò)傳統(tǒng)方法加工。表面質(zhì)量電火花加工可以生產(chǎn)出光滑的表面，減少了后續(xù)加工的需要。耐用性電火花加工零件具有很高的耐用性，可以承受高溫和高壓。電火花加工的模具制造應(yīng)用11.高精度電火花加工可以制造出精度非常高的模具，滿足精密加工需求。22.復(fù)雜形狀電火花加工可以加工出復(fù)雜形狀的模具，滿足多樣化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)需求。33.耐用性電火花加工可以加工出耐用性高的模具，延長(zhǎng)模具的使用壽命。44.效率高電火花加工可以提高模具制造效率，縮短生產(chǎn)周期。電火花加工的航空航天應(yīng)用精密部件電火花加工可用于制造飛機(jī)引擎、衛(wèi)星、航天器等復(fù)雜零件。耐高溫電火花加工能制造耐高溫、耐腐蝕的部件，滿足航空航天特殊環(huán)境要求。輕量化電火花加工可用于制造輕質(zhì)高強(qiáng)度的航空航天結(jié)構(gòu)件。復(fù)雜形狀電火花加工可以處理復(fù)雜形狀的零件，滿足航空航天部件的特殊設(shè)計(jì)要求。電火花加工的汽車工業(yè)應(yīng)用發(fā)動(dòng)機(jī)零件加工電火花加工可用于制造汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中的精密零件，如活塞環(huán)、凸輪軸、曲軸等。模具制造電火花加工可用于制造汽車模具，例如車身模具、保險(xiǎn)杠模具等。精密零件加工電火花加工可用于制造汽車零部件，例如齒輪、軸承、螺母等。電火花加工的醫(yī)療器械應(yīng)用醫(yī)療器械的精密加工電火花加工在醫(yī)療器械制造中應(yīng)用廣泛。它能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜形狀的精密加工，例如醫(yī)療器械的微型部件，如手術(shù)刀、導(dǎo)管和植入物等。提高醫(yī)療器械精度電火花加工可實(shí)現(xiàn)微米級(jí)精度，為醫(yī)療器械制造提供高質(zhì)量的表面光潔度，提升醫(yī)療器械的精度和性能，保證其安全性和可靠性。電火花加工的模具修復(fù)技術(shù)提高模具壽命電火花加工可以修復(fù)磨損、破損或腐蝕的模具，延長(zhǎng)模具使用壽命，降低生產(chǎn)成本。修復(fù)精度高電火花加工可以精確修復(fù)模具的形狀和尺寸，保證產(chǎn)品質(zhì)量。電火花加工的環(huán)境保護(hù)問(wèn)題環(huán)境污染電火花加工會(huì)產(chǎn)生大量粉塵、油霧和廢液，污染環(huán)境。例如，加工液中含有大量的油類、金屬粉末等，如果不進(jìn)行有效處理，會(huì)造成水體污染。噪聲污染電火花加工設(shè)備運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生高頻噪聲，影響周圍環(huán)境，對(duì)人體健康造成損害。廢料處理電火花加工會(huì)產(chǎn)生大量的金屬粉末、加工液和廢渣，需要進(jìn)行妥善處理，避免造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。電火花加工的發(fā)展趨勢(shì)自動(dòng)化電火花加工的自動(dòng)化程度越來(lái)越高，例如數(shù)控電火花加工機(jī)床，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人化操作，提高加工效率和精度