第8次课电火花加工

1、日久江苏省惠山中等专业学校教 案执教者科目特种加工班级课题第4章电火花加工（1）课型讲授时间地点教室教学目标熟悉掌握电火花加工的概念； 理解电火花加工的基本原理及机理； 了解电火花加工中的一些基本规律；教学重点电火花加工的基本原理及机理教学难点电火花加工的基本原理及机理学情分析教学环节教学内容师生双边活动导入新授电火花加工种电、热能加工方法。第四章电火花加工4.1概述一、电火花加工的概念电火花加工又称放电加工 （EDM）,其加工过程与传 统的机械加工完全不向。电火花加工匠-种电、热能加 工方法。加，时，件与加，所用的，具为极性小同的 电极对，电极对之间多充满工作液，主要起恢复电极间 的绝缘状态

2、及带走放电时产生的热量的作用，以维持电火花加工的持续放电。在止常电火花加工过程中，电极 与工件并不接触，而是保持一定的距离（称为间隙），在工件与电极间施加一定的脉冲电压，当电极向工件进给至某一距离时，两极间的，作液介质被击穿，局部产生 火花放电，放电产生的瞬时局温将电极对的表囿材料熔 化甚至汽化，使材料表面形成电腐蚀的坑穴。如果能适 当控制这一过程，就能准确地加工出所需的工件形状。 在放电过程中常伴有火花，故称为电火花加工。日本、 美国、英国等国家通常称做放电加工。二、电火花加工的特点在电火花加工过程中， 工件的加工性能主要取决于 其材料的导电性及热学特性（如熔点、沸点、比热容及讲解第1页共5

3、页江苏省惠山中等专业学校电阻率等)，而与工件材料的力学特性 (硬度、弓II度等) 几乎无关。另外加工时的宏观力，远小于传统切削加工 时的切削力，所以在加工相同规格的尺寸时，电火花机 床的刚度和主轴驱动功率要求比机械切削机床低得多。电火花加工后如下特点。(1)适用于无法采用刀具切削或切削加工十分困难 的场合，如航天、航空领域的众多发动机零件、蜂窝密 封结构件、深窄槽及狭缝等加工，特别适宜于加工弱刚 度、薄壁工件的复杂外形，异型孔以及形状复杂的型腔模具，弯曲孔 等。(2)加工时，工具电极与工件并不直接接触，两者 之间宏观作用力极小，工具电极不必比工件材料硬，因 此工具电极制造容易。(3)直接利用电

4、能进行加工，因此易于实现加工过 程的自动控制及实现无人化操作；并可减少机械加工工序，加工周期短，劳动强度低，使 用维护方便。(4)由于火花放电时工件与电极均会被蚀除，因此 电极的损耗对加工形状及尺寸精度的影响比切削加工时刀具的影响要大。 电火花成形加工 时电极损耗的影响又比线切割加工时大， 这点在选择加 工方式时应予以充分考虑。4.2电火花加工的基本原理及机理一、电火花加工的基本原理电火花加工的原理是基于工具和工件(正、负电极) 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。研究结果表明，电火花腐蚀的主要原因是：电火 花放电时火花通道中

5、瞬时产生大量的热，达到很高的温度，足以使任何金属材料局部熔化、汽化而被蚀除掉， 形成放电凹坑。二、电火花加工的机理火花放电时，电极表向的金属材料究竟是怎样被蚀 除卜来的，这一微观的物理过程即所谓的电火花加工机 理，也就是电火花加工的物理本质。了解这一微观过程，有助于掌握电火花加工的基本规律，才能对脉冲电源、 进给装置、机床设备等提出合理的要求。每次电火花腐讲解第2页共5页江苏省惠山中等专业学校蚀的微观过程是电场力、磁力、热力、流体动力、电化 学和胶体化学等综合作用的过程。这一过程大致可分为以下四个连续的阶段：极间介质的电离、击穿，形成放 电通道；介质热分解、电极材料熔化、汽化热膨胀；蚀除产 物

6、的抛出；极间介质的消电离。.极间介质的电离、击穿，形成放电通道.能量的转换一一介质热分解、电极材料熔化、汽化 热膨胀.蚀除产物的抛出.极间介质的消电离4.3电火花加工中的一些基本规律 一、影响材料放电腐蚀的主要因素电火花加工过程中， 材料被放电腐蚀的规律是十分 复杂的综合性问题。研究影响材料放电腐蚀的因素，对 于应用电火花加工方法，提高电火花加工的生产率，降 低工具电极的损耗是极为重要的。这些因素主要有以下几个方圆。.极性效应在电火花加工过程中，无论是正极还是负极，都会 受到/、同程度的电蚀。 即使是相同材料（例如钢加工钢）, 正、负电极的电蚀量也是/、同的。这种单纯由于正、负 极性不同而彼此

7、电蚀量不一样的现象叫做极性效应。如果两电极材料小向，则极性效应更加复杂。在生产中， 我国通常把工件接脉冲电源的正极（工具电极接负极） 时，称“正极性”加工；反之，工件接脉冲电源的负极 （工具电极接正极）时，称“负极性”加工，又称“反极 性”加工。在电火花加工中极性效应越显著越好，这样，可以把电蚀量小的一极作为工具电极，以减少工具电极的损耗。.电参数电参数主要是指电压脉冲宽度 it、电流脉冲宽度et、 脉冲间隔o t、脉冲频率？、峰值电流e?i、峰值电压U?和 极性等。.金属材料热学常数所谓热学常数，是指熔点、沸点 （汽化点）、热导率、 比热容、熔化热、汽化热等。常见材料的热学常数可查 相应手册

8、。讲解第3页共5页江苏省惠山中等专业学校.工作液电火花加工，一般在液体介质中进行，介质面通常 高出加工工件几十毫米。液体介质通常称为工作液，工 作液的作用如下。(1)形成火花击穿放电通道，并在放电结束后迅速恢复 间隙的绝缘状态。(2)对放电通道产生压缩作用。(3)帮助电蚀产物的抛出和排除。(4)对工具和工件具有冷却作用。.其他因素影响电蚀量的还有其他一些因素。加工过程的稳定性。二、电火花加工的加工速度和工具的损耗速度1、影响加工速度的主要因素.工具相对损耗三、加工精度的主要因素影响加工精度的主要因素有：放电间隙的大小及其一致性、工具电极的损耗及其稳定性。电火花加工时， 工具电极与工件之间存在着一定的放电间隙，因此工件的尺寸、形状与工具并不一致。如果加工过程中放电间 隙能保持不变，则可以通过修正工具电极的尺寸对放电 间隙引起的误差进行补偿，以获得较高的加工精度。然 而，放电间隙的大小实际上是变化的，从而影响了加工 精度。影响电火花加工形状精度的因素还有“二次放电”。“二次放电”是指已加，表面上由于电蚀产物等的介入 们再次进行的非止常放