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电火花加工 电火花加工 Electrospark Machining 又称“放电加工”、“电蚀加工” 兴起于20世纪40年代。 加工过程中，工具电极和工件电极之间不断产生脉冲性的火花放电，依靠放电时局部、瞬时产生的高温把金属蚀除下来。 电火花加工的原理及分类 电腐蚀现象的发现 插头或者电器开关触点开启和关闭的瞬间，在接触表面产生烧毛、腐蚀，而导致出现粗糙凹坑的现象。 电火花加工的原理及分类 电腐蚀现象的研究 通过研究发现，电腐蚀现象是由于电火花放电的瞬间产生大量的热，达到很高的温度，温度足以使金属材料的局部熔化、气化而被腐蚀掉，从而形成接触表面的放电凹坑。 电火花加工的原理及分类 原理：基于工具电极与工件之间脉冲性火花放电时的电腐蚀现象来蚀除多余的金属，以达到对零件的尺寸、形状及表面质量预定的加工要求。 电火花放电腐蚀的条件： 1）工具电极与工件电极之间保持一定的放电间隙 放电间隙的大小根据具体的加工条件而定，通常在0.02~0.1mm范围内取值。放电间隙的大小直接关系电火花放电的成败，如果间隙过大，两级之间的电压不足以击穿两级之间的绝缘介质，如果间隙过小，容易短路，不能产生电火花放电。 放电间隙的影响要求，电火花加工过程中，为保持工具电极与工件电极之间间隙，电火花设备应该配备自动进给和调节装置。 电火花放电腐蚀的条件： 2）电火花放电必须是瞬时脉冲放电 两级间放电间隙加压后，电压延续一段时间ti，需停歇一段时间to ， 延续时间ti一般为1~1000 ，停歇时间为20~100 。保证延续时间和停留时间的目的是让放电所产生的热量来不及传导扩散到其余部分，并且把每一次的放电蚀除点分别局限在一个很小的范围内，否则会表面烧伤。 td击穿时间 ti脉冲宽度 tp脉冲时间 te放电时间 to脉冲间隔 电火花放电腐蚀的条件： 3）火花方便必须在一定绝缘性能的液体介质中进行 液体介质采用绝缘强度高的液体，有利于产生脉冲性火花放电， 同时液体介质能够将电火花加工过程中的金属小屑、碳黑、小气泡等电蚀产物从放电间隙中悬浮排除 液体介质还能够起到冷却电极和工件表面的作用 电火花加工原理图 电火花加工的优点 适合于难切削材料的加工 可以突破传统切削加工对刀具的限制，实现用软的工具加工硬韧的工件，甚至可以加工象聚晶金刚石、立方氮化硼一类超硬材料。目前电极材料多采用紫铜或石墨，因此工具电极较容易加工。 电火花加工的优点 可以加工特殊及复杂形状的零件 由于加工中工具电极和工件不直接接触，没有机械加工的切削力，因此适宜加工低刚度工件及微细加工。由于可以简单地将工具电极的形状复制到工件上，因此特别适用于复杂表面形状工件的加工，如复杂型腔模具加工等。数控技术电火花加工可以简单形状的电极加工复杂形状零件。 电火花加工的优点 主要用于加工金属等导电材料，一定条件下也可以加工半导体和非导体材料。 加工表面微观形貌圆滑，工件的棱边、尖角处无毛刺、塌边； 工艺灵活性大，本身有“正极性加工”（工件接电源正极）和“负极性加工”（工件接电源负极）加工之分；还可与其他工艺结合，形成复合加工，如与电解加工复合； 电火花加工的局限性 一般加工速度较慢 安排工艺时可采用机械加工去除大部分余量，然后再进行电火花加工以求提高生产率。最近新的研究成果表明，采用特殊水基不燃性工作液进行电火花加工，其生产率甚至高于切削加工。 电火花加工的局限性 存在电极损耗和二次放电 电极损耗多集中在尖角或底面，最近的机床产品已能将电极相对损耗比降至0.1％，甚至更小；电蚀产物在排除过程中与工具电极距离太小时会引起二次放电，形成加工斜度，影响成型精度。二次放电甚至会使得加工无法继续。 电火花加工的局限性 主要用于加工金属等金属材料,一定条件下才可以加工半导体和非导体材料 电火花加工工艺方法分类 根据工具电极和工件电极的相对运动的方式和用途不同分类 电火花穿孔成形加工 电火花线切割 电火花磨削和镗磨 电火花同步共轭回转加工 电火花高速小孔加工 电火花表面强化与刻字 2.3电火花加工中的一些基本规律 影响材料放电腐蚀的主要因素 电火花放电腐蚀过程复杂，研究其主要因素，有利于提高加工速度，改善电极损耗。 极性效应 概念：单纯因为正负极性不同而彼此电蚀量不一样的现象叫做极性效应。 极性加工 正极性加工：工件接正极 负极性加工：工件接负极 极性效应的原因：电火花放电过程中，正负极表面分别受到负电子和正