特種加工第2章

1、LOGO南航 劉志東主編1 （Electrical Discharge MachiningElectrical Discharge Machining簡稱簡稱EDMEDM）南京航空航天大學(xué)機(jī)電學(xué)院南京航空航天大學(xué)機(jī)電學(xué)院南航 劉志東主編2 所謂電火花加工（Electrical Discharge Machine簡稱EDM)是指在介質(zhì)中，利用兩極(工具電極與工件電極)之間脈沖性火花放電時的電腐蝕現(xiàn)象對材料進(jìn)行加工，使零件的尺寸、形狀和表面質(zhì)量達(dá)到預(yù)定要求的加工方法。 2.1.1 電火花加工的概念電火花加工的概念南航 劉志東主編3 在火花放電時，火花通道內(nèi)瞬時產(chǎn)生的大量熱致使電極表面的金屬產(chǎn)生局部

2、熔化甚至氣化而被蝕除下來。 南航 劉志東主編4 電火花加工表面不同于普通金屬切削表面具有規(guī)則的切削痕跡，其表面是由無數(shù)個不規(guī)則的放電凹坑組成。 南航 劉志東主編52.1.2 電火花加工的特點(diǎn)電火花加工的特點(diǎn) 1.1.優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 1）適合于加工任何難切削導(dǎo)電材料 材料的可加工性主要取決于材料導(dǎo)電性及熱學(xué)特性,與其力學(xué)性能（硬度、強(qiáng)度等）無關(guān)。 2）可以加工特殊及復(fù)雜形狀的表面和零件 沒有機(jī)械加工的切削力，適宜加工低剛度工件及進(jìn)行微細(xì)加工。 3）易于實(shí)現(xiàn)加工過程自動化 直接利用電能加工，而電能、電參數(shù)較機(jī)械量易于實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制、適應(yīng)控制、智能化控制和無人化操作等； 4）通過改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，改善零件結(jié)

3、構(gòu)的加工工藝性 南航 劉志東主編6 2 2局限性：局限性： 1）一般只能加工金屬等導(dǎo)電材料； 2）加工速度一般較慢； 3）存在電極損耗； 4）最小角部半徑有限制； 5）加工表面有變質(zhì)層甚至微裂紋。南航 劉志東主編7電火花加工系統(tǒng)原理示意圖電火花加工系統(tǒng)原理示意圖 南航 劉志東主編8 實(shí)現(xiàn)電火花加工的必要條件：實(shí)現(xiàn)電火花加工的必要條件： 1)工具電極與工件保持一定的放電間隙；一般是幾個微米至數(shù)百微米。加工中必須用自動進(jìn)給調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)來保證加工間隙隨加工狀態(tài)而變化。 2)火花放電必須在有一定絕緣性能的液體介質(zhì)中進(jìn)行 ；如火花油、水溶性工作液或去離子水等。液體介質(zhì)有壓縮放電通道的作用，同時液體介質(zhì)還能把

4、電火花加工過程中產(chǎn)生的金屬蝕除產(chǎn)物、碳黑等從放電間隙中排出去，并對電極和工件起到較好的冷卻作用。 2.1.3 電火花加工應(yīng)具備的條件電火花加工應(yīng)具備的條件南航 劉志東主編9 3)放電點(diǎn)局部區(qū)域的功率密度足夠高(一般為105106A/cm2)，放電時所產(chǎn)生的熱量，足以使放電通道內(nèi)金屬局部產(chǎn)生瞬時熔化甚至氣化。 4)火花放電是瞬時的脈沖性放電。放電的持續(xù)時間一般為10-710-3秒。由于放電時間短，放電時產(chǎn)生的熱量來不及擴(kuò)散到工件材料內(nèi)部，能量集中，溫度高，放電點(diǎn)集中在很小范圍內(nèi)。 5)在先后兩次脈沖放電之間，需要有足夠的停歇時間，排除電蝕產(chǎn)物，使極間介質(zhì)充分消電離，恢復(fù)介電性能，以保證下次脈沖放

5、電不在同一點(diǎn)進(jìn)行，避免形成電弧放電，使重復(fù)性脈沖放電順利進(jìn)行。 南航 劉志東主編10脈沖電源的放電電壓及電流波形脈沖電源的放電電壓及電流波形 南航 劉志東主編11 按工具電極和工件相對運(yùn)動的方式和用途的不同， 電火花加工大致可分為: 1 )電火花穿孔成形加工 2 )電火花線切割 3 )電火花同步共扼回轉(zhuǎn)加工 4 )電火花高速小孔加工 5 )電火花表面強(qiáng)化與刻字2.1.4 電火花加工的類型及適用范圍電火花加工的類型及適用范圍南航 劉志東主編12適適 用用 范范 圍圍 1 )1 )電火花穿孔成形加工電火花穿孔成形加工 (1)穿孔加工：各種沖模、擠壓模、粉末冶金模、異形孔及微孔等； (2)型腔加工：

6、加工各類型腔模及各種復(fù)雜的型腔工件。 2 ) 2 )電火花線切割電火花線切割 (1)切割各種沖模和具有直紋面的零件； (2)下料、截割和窄縫加工。 南航 劉志東主編13適用范圍適用范圍 3 )3 )電火花同步共扼回轉(zhuǎn)加工電火花同步共扼回轉(zhuǎn)加工 以同步回轉(zhuǎn)、展成回轉(zhuǎn)、倍角速度回轉(zhuǎn)等不同方式，加工各種復(fù)雜型面的零件，如高精度的異形齒輪，精密螺紋環(huán)規(guī)，高精度、高對稱度、表面粗糙度值小的內(nèi)、外回轉(zhuǎn)體表面等。 4 ) 4 )電火花高速小孔加工電火花高速小孔加工 (1)線切割預(yù)穿絲孔； (2)深徑比很大的小孔，如噴嘴等。 5 ) 5 )電火花表面強(qiáng)化與刻字電火花表面強(qiáng)化與刻字 (1)模具刃口，刀、量具刃口

7、表面強(qiáng)化和鍍覆； (2)電火花刻字、打印記。 南航 劉志東主編14 電場強(qiáng)度畸變最大、介電強(qiáng)度最薄弱處產(chǎn)生雪崩式電離過程，導(dǎo)致介質(zhì)擊穿。 放電通道建立，高電流密度、帶電粒子高速運(yùn)動，通道中心產(chǎn)生高溫、高壓。2.2.1 2.2.1 極間介質(zhì)的電離、擊穿，形成放電通道極間介質(zhì)的電離、擊穿，形成放電通道南航 劉志東主編15極間未施加放電脈沖時的情況極間未施加放電脈沖時的情況南航 劉志東主編16極間施加放電脈沖形成放電通道極間施加放電脈沖形成放電通道 南航 劉志東主編17 通道內(nèi)形成電子流與離子流，電能動能熱能。 極間介質(zhì)一旦被電離、擊穿，形成放電通道后，脈沖電源使通道內(nèi)的電子高速奔向正極，正離子奔向

8、負(fù)極，使電能變成動能，動能通過帶電粒子對相應(yīng)電極材料的高速碰撞轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，使正?fù)極表面產(chǎn)生高溫，高溫除使工作液氣化、熱分解外，也使金屬材料熔化甚至氣化。 2.2.2 2.2.2 介質(zhì)熱分解，電極材料熔化、氣化、熱膨脹介質(zhì)熱分解，電極材料熔化、氣化、熱膨脹南航 劉志東主編182.2.3 2.2.3 電極材料的拋出電極材料的拋出 通道內(nèi)的正負(fù)電極表面放電點(diǎn)瞬時高溫使工作液汽化并使得兩電極對應(yīng)表面金屬材料產(chǎn)生熔化、氣化，形成一個擴(kuò)張的“氣泡”，從而將熔化或氣化的金屬材料推擠、拋出而使其進(jìn)入工作液中，拋出的兩極帶電荷的材料在放電通道內(nèi)匯集后進(jìn)行中和及凝聚，最終形成了細(xì)小的中性圓球顆粒，成為電火花加工的

9、蝕除產(chǎn)物。南航 劉志東主編19電極表面產(chǎn)生熔化甚至氣化電極表面產(chǎn)生熔化甚至氣化 南航 劉志東主編202.2.4 2.2.4 極間介質(zhì)的消電離極間介質(zhì)的消電離 一次脈沖放電結(jié)束，此后還應(yīng)有一段間隔時間，使間隙介質(zhì)消電離，即放電通道中的帶電粒子復(fù)合為中性粒子，恢復(fù)本次放電通道處間隙介質(zhì)的絕緣強(qiáng)度，以免總是重復(fù)在同一處發(fā)生放電而導(dǎo)致電弧放電，這樣可以保證按兩極相對最近處或電阻率最小處形成下一擊穿放電通道。南航 劉志東主編21隕石撞擊地球示意圖隕石撞擊地球示意圖南航 劉志東主編22電火花加工表面的放電凹坑電火花加工表面的放電凹坑南航 劉志東主編232.3.1 2.3.1 電火花加工的極性效應(yīng)電火花加工

10、的極性效應(yīng) 1極性效應(yīng) 極性：工件或電極接入電源回路的正極或負(fù)極。 極性效應(yīng)：單純由于正、負(fù)極性不同而彼此電蝕量不一樣的現(xiàn)象叫做極性效應(yīng)。 對極性的規(guī)定：以工件所接為準(zhǔn)。 電子流、離子流，長脈寬與短脈寬、工作液和電極對等都影響極性效應(yīng)南航 劉志東主編24 極性效應(yīng)是火花放電過程中一種重要現(xiàn)象，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因很復(fù)雜，通常對這一問題的解釋是：在火花放電過程中，正、負(fù)電極表面分別受到負(fù)電子和正離子的轟擊和瞬時熱源的作用，在兩極表面所分配到的能量不一樣，因而熔化、氣化拋出的電蝕量也不一樣。極極 性性 效效 應(yīng)應(yīng)南航 劉志東主編25 這是因?yàn)殡娮拥馁|(zhì)量和慣性均小，容易獲得很高的加速度和速度，在擊穿放

11、電的初始階段就有大量的電子奔向正極，把能量傳遞給陽極表面，使電極材料迅速熔化和氣化；而正離子則由于質(zhì)量和慣性較大，起動和加速較慢，在擊穿放電的初始階段，大量的正離子來不及到達(dá)負(fù)極表面，到達(dá)負(fù)極表面并傳遞能量的只有一小部分離子。南航 劉志東主編26v 在用短脈沖加工時，電子的轟擊作用大于離子的轟擊作用。正極的蝕除速度大于負(fù)極的蝕除速度，這時工件應(yīng)接正極。v 當(dāng)采用長脈沖加工時質(zhì)量和慣性大的正離子將有足夠的時間加速，到達(dá)并轟擊負(fù)極表面的離子數(shù)將隨放電時間的增長而增多；由于正離子的質(zhì)量大，對負(fù)極表面的轟擊破壞作用強(qiáng)，這時工件應(yīng)接負(fù)極。v 因此，當(dāng)采用窄脈沖精加工時，應(yīng)選用正極性加工；當(dāng)采用長脈沖粗加

12、工時，應(yīng)采用負(fù)極性加工，以得到較高的蝕除速度和較低的電極損耗。南航 劉志東主編27v 除了充分地利用極性效應(yīng)、正確地選用極性、最大限度地降低工具電極的損耗外，還應(yīng)合理選用工具電極的材料，根據(jù)電極對材料的物理性能和加工要求選用最佳的電參數(shù)，使工件的蝕除速度最大，工具損耗盡可能小。南航 劉志東主編282.3.2 影響加工蝕除速度的因素影響加工蝕除速度的因素 1電參數(shù)的影響電參數(shù)的影響 在電火花加工過程中，無論正極或負(fù)極，單個脈沖的蝕除量與單個脈沖能量在一定范圍內(nèi)成正比的關(guān)系，而工藝系數(shù)與電極材料、脈沖參數(shù)、工作介質(zhì)等有關(guān)。某一段時間內(nèi)的總蝕除量約等于這段時間內(nèi)各單個有效脈沖蝕除量的總和，故正、負(fù)極

13、的蝕除速度與單個脈沖能量、脈沖頻率成正比。 南航 劉志東主編29放電凹坑形狀與放電參數(shù)示例放電凹坑形狀與放電參數(shù)示例南航 劉志東主編30 近期的研究還發(fā)現(xiàn)放電的蝕除量不僅與能量的大小有關(guān)，還與蝕除的形式有關(guān)，對于窄脈寬高峰值電流放電的情況產(chǎn)生的蝕除形式主要是以材料的氣化為主，而大脈寬低峰值電流主要產(chǎn)生的蝕除形式是熔化方式，氣化形式的蝕除效率比熔化的要高3050，并且表面殘留的金屬及表面質(zhì)量有明顯差異。南航 劉志東主編31放電蝕除形式的不同產(chǎn)生的表面放電蝕除形式的不同產(chǎn)生的表面質(zhì)量及蝕除凹坑形狀差異質(zhì)量及蝕除凹坑形狀差異 南航 劉志東主編32 由上述分析可知，如果要提高蝕除速度，可以采用提高脈沖

14、頻率，增加單個脈沖能量，或者說增加平均放電電流(或峰值電流)和脈沖寬度,減小脈間的方式獲得。此外還可以通過增加峰值電流，采用小脈寬、高峰值電流的放電方式，以獲得氣化的蝕除方式，從而達(dá)到既提高蝕除速度，同時又改善表面質(zhì)量的目的。南航 劉志東主編33金屬材料熱學(xué)常數(shù)的影響金屬材料熱學(xué)常數(shù)的影響 金屬熱學(xué)常數(shù)是指熔點(diǎn)、沸點(diǎn)(氣化點(diǎn))、熱導(dǎo)率、比熱容、熔化熱、氣化熱等。顯然當(dāng)脈沖放電能量相同時，金屬的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、比熱容、熔化熱、氣化熱愈高，電蝕量將愈少，愈難加工；另一方面，熱導(dǎo)率愈大，瞬時產(chǎn)生的熱量容易傳導(dǎo)到材料基體內(nèi)部，因而也會降低放電點(diǎn)本身的蝕除量。 鎢、鉬、硬質(zhì)合金等熔點(diǎn)、沸點(diǎn)較高、所以難以蝕除

15、；純銅的熔點(diǎn)雖然比鐵(鋼)的低，但因?qū)嵝院?，所以耐蝕性也比鐵好；鋁的導(dǎo)熱系數(shù)雖然比鐵(鋼)的大好幾倍，但其熔點(diǎn)較低，所以耐蝕性比鐵(鋼)差。石墨的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)相當(dāng)高，導(dǎo)熱系數(shù)也不太低，故耐蝕性好，適合于制作電極。 南航 劉志東主編34工作介質(zhì)對電蝕量的影響工作介質(zhì)對電蝕量的影響 在電火花加工過程中，工作介質(zhì)的作用是：形成火花擊穿放電通道，并在放電結(jié)束后迅速恢復(fù)級間的絕緣狀態(tài)；對放電通道產(chǎn)生壓縮作用；幫助電蝕產(chǎn)物的拋出和排除；對工具、工件起到冷卻作用。介電性能好、密度和黏粘度大的工作液有利于壓縮放電通道，提高放電的能量密度，強(qiáng)化電蝕產(chǎn)物的拋出效果；但粘度大，不利于電蝕產(chǎn)物的排出，影響正常放電。

16、南航 劉志東主編35 目前電火花成形加工主要采用油類作為工作液，粗加工時采用的脈沖能量大、加工間隙也較大、爆炸排屑拋出能力強(qiáng)，往往選用介電性能、粘度較大的機(jī)油，且機(jī)油的燃點(diǎn)較高，大能量加工時著火燃燒的可能性??；而在中、精加工時放電間隙比較小，排屑比較困難，故一般均選用粘度小、流動性好、滲透性好的煤油作為工作液，但考慮到實(shí)際加工的方便性，一般均采用火花油或煤油做為工作介質(zhì)。 南航 劉志東主編36影響電蝕量的一些其他因素影響電蝕量的一些其他因素 首先是加工過程的穩(wěn)定性；加工過程不穩(wěn)定將干擾以致破壞正常的火花放電，使有效脈沖利用率降低，降低加工速度，嚴(yán)重時將產(chǎn)生結(jié)碳拉弧，使加工難以進(jìn)行； 其次如果加

17、工面積較小，而采用的加工電流較大，也會使局部電蝕產(chǎn)物濃度過高，放電點(diǎn)不能分散轉(zhuǎn)移，放電后的余熱來不及擴(kuò)散而積累起來，造成過熱，形成電弧，破壞加工的穩(wěn)定性。南航 劉志東主編372.3.3 蝕除速度和電極損耗的關(guān)系蝕除速度和電極損耗的關(guān)系 1 1加工速度加工速度 體積加工速度 mm3/min； 質(zhì)量加工速度 g/min。 2 2工具電極相對損耗速度和相對損耗比工具電極相對損耗速度和相對損耗比 電極相對損耗:衡量工具電極是否耐損耗，不能只看工具損耗速度Ve，還要看同時能達(dá)到的加工速度Vw，即以相對損耗或損耗比作為衡量工具電極耐損耗的指標(biāo)。即 VeVw 100南航 劉志東主編38 為了降低工具電極的相

18、對損耗，必須充分利用好電火花加工過程中的各種效應(yīng)。這些效應(yīng)主要包括： （1）正確選擇極性 （2）利用吸附效應(yīng) （3）利用傳熱效應(yīng) （4）選用合適的材料 南航 劉志東主編392.3.4 影響加工精度的主要因素影響加工精度的主要因素 1. 放電間隙的大小及一致性； 2. 工具電極的損耗及穩(wěn)定程度； 3. 二次放電； 4. 邊角損耗。南航 劉志東主編40 電火花加工時，如果加工過程中放電間隙能保持不變，則可以通過修正工具電極的尺寸對放電間隙進(jìn)行補(bǔ)償，以獲得較高的加工精度。然而，放電間隙的大小實(shí)際上是變化的，影響著加工精度。 除了間隙能否保持一致性外，間隙大小對加工精度也有影響，尤其是對復(fù)雜形狀的加工

19、表面，棱角部位電場強(qiáng)度分布不均，間隙越大，影響越嚴(yán)重。另外，還必須盡可能使加工過程穩(wěn)定。1.1.放電間隙的大小及其一致性放電間隙的大小及其一致性南航 劉志東主編412.2.工具電極的損耗及其穩(wěn)定性工具電極的損耗及其穩(wěn)定性 電火花穿孔加工時，電極可以貫穿型孔而補(bǔ)償電極的損耗，型腔加工時則無法采用這一方法，精密型腔加工時一般可采用更換電極的方法保障加工精度。 南航 劉志東主編423.3.二次放電二次放電 二次放電是指在已加工表面上由于電蝕產(chǎn)物等的介入而再次進(jìn)行的非正常放電，集中反映在加工深度方向產(chǎn)生斜度和加工棱角棱邊變鈍等方面。 加工過程中，由于工具電極下端部加工時間長，絕對損耗大，而電極入口處的

20、放電間隙則由于電蝕產(chǎn)物的存在，“二次放電”的機(jī)率大而擴(kuò)大，因而產(chǎn)生了加工斜度。南航 劉志東主編43電火花加工時的加工斜度電火花加工時的加工斜度 南航 劉志東主編444.4.邊角損耗邊角損耗 電火花加工時，工具的尖角或凹角很難精確地復(fù)制在工件上，這是因?yàn)楫?dāng)工具為凹角時，工件上對應(yīng)的尖角處放電蝕除的機(jī)率大，容易遭受電蝕而成為圓角。當(dāng)工具為尖角時，一是由于放電間隙的等距性，工件上只能加工出以尖角頂點(diǎn)為圓心、放電間隙為半徑的圓弧；二是工具上的尖角本身因尖端放電蝕除的機(jī)率大而損耗成圓角。南航 劉志東主編45電火花加工時尖角變圓電火花加工時尖角變圓 南航 劉志東主編46 1. 1.表面粗糙度表面粗糙度 影

21、響表面粗糙度的因素有單個脈沖能量，工件材料。 2. 2.表面變質(zhì)層表面變質(zhì)層 熔化層； 熱影響層； 基體金屬; 表面層的顯微裂紋。2.3.5 電火花加工的表面質(zhì)量電火花加工的表面質(zhì)量南航 劉志東主編47電火花加工表面顯微裂紋電火花加工表面顯微裂紋南航 劉志東主編48 3 3表面機(jī)械性能表面機(jī)械性能 1）顯微硬度及耐磨性; 2）殘余應(yīng)力； 3）抗拉疲勞性能。 常用的后置處理手段: 手工拋磨；電拋磨；超聲拋光；磨料噴射加工；磨料流動加工；化學(xué)拋光。南航 劉志東主編49電火花加工表面拋光處理電火花加工表面拋光處理南航 劉志東主編502.4 電火花成形加工機(jī)床電火花成形加工機(jī)床 電火花成形加工設(shè)備一般

22、 由機(jī)床本體、 脈沖電源、 自動控制系統(tǒng) 三部分組成。 機(jī)床的結(jié)構(gòu)形式有： 龍門式、框形立柱式、 臺式、滑枕式、懸臂式， 便攜式等多種結(jié)構(gòu)。南航 劉志東主編51幾種典型的電火花成形加工機(jī)床幾種典型的電火花成形加工機(jī)床南航 劉志東主編522.4.2 主機(jī)各部分的結(jié)構(gòu)及其作用主機(jī)各部分的結(jié)構(gòu)及其作用 1 1床身、立柱及數(shù)控軸床身、立柱及數(shù)控軸 床身、立柱是基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)件，其作用是保證電極與工作臺、工件之間的相互位置，立柱上承載的橫向（X）、縱向（Y)及垂直方向（Z）軸的運(yùn)動對加工精度起到至關(guān)重要的作用。這種C型結(jié)構(gòu)使得機(jī)床的穩(wěn)定性、精度保持性、剛性及承載能力較高。 工作臺工作臺 固定工作臺結(jié)構(gòu)使工件及

23、工作液的重量對加工過程沒有影響，加工更加穩(wěn)定，同時方便大型工件的安裝固定及操作者的觀察。 南航 劉志東主編53 工作臺工作臺 工作臺用來支承及裝夾工件，通過坐標(biāo)調(diào)整找正工件對電極的相對位置。作縱橫向移動的工作臺一般都帶有坐標(biāo)裝置。常用的是靠刻度手輪來調(diào)整位置，隨著加工精度要求的提高，通常采用光學(xué)坐標(biāo)讀數(shù)裝置、磁尺數(shù)顯等裝置。置于工作臺上的工作液箱，加工時容納工作液，放電蝕除過程在其中進(jìn)行。 大型機(jī)床一般采用固定工作臺，固定工作臺結(jié)構(gòu)使工件及工作液的重量對加工過程沒有影響，加工更加穩(wěn)定，同時方便大型工件的安裝固定及操作者的觀察。 南航 劉志東主編54C C型三軸數(shù)控機(jī)床主機(jī)型三軸數(shù)控機(jī)床主機(jī) 南

24、航 劉志東主編55數(shù)控機(jī)床工作臺導(dǎo)向及驅(qū)動部件數(shù)控機(jī)床工作臺導(dǎo)向及驅(qū)動部件南航 劉志東主編56主軸頭主軸頭 主軸頭是電火花成形加工機(jī)床的一個最為關(guān)鍵的部件，可實(shí)現(xiàn)上、下方向的Z軸運(yùn)動。它的結(jié)構(gòu)是由伺服進(jìn)給機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向和防扭機(jī)構(gòu)、輔助機(jī)構(gòu)三部分組成。它控制工件與工具電極之間的放電間隙。 主軸頭的好壞直接影響加工的工藝指標(biāo)，如加工效率、幾何精度以及表面粗糙度。 南航 劉志東主編57直線電機(jī)與普通電機(jī)驅(qū)動直線電機(jī)與普通電機(jī)驅(qū)動南航 劉志東主編58 直線電機(jī)最大的優(yōu)點(diǎn)，首先是避免了把旋轉(zhuǎn)變換成直線進(jìn)給的滾珠絲桿所引起的諸多問題(如間隙等)；其次就是傳遞效率較高，在電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)中驅(qū)動滾珠絲杠與電機(jī)本身的旋

25、轉(zhuǎn)運(yùn)動中，因有摩擦阻力而使能量損失，而直線電機(jī)加速所需要的電能，能全部被轉(zhuǎn)換成動能。 南航 劉志東主編59數(shù)控電火花成形機(jī)床數(shù)控電火花成形機(jī)床C C軸功能軸功能南航 劉志東主編60工作液循環(huán)及過濾系統(tǒng)工作液循環(huán)及過濾系統(tǒng) 工作液循環(huán)系統(tǒng)一般包括工作液箱、電動機(jī)、泵、過濾器、管道、閥、儀表等。工作液箱可以放入機(jī)床內(nèi)部成為整體,也可以與機(jī)床分開,單獨(dú)放置。對工作液進(jìn)行強(qiáng)迫循環(huán)，是加速電蝕產(chǎn)物的排除、改善極間加工狀態(tài)的有效手段。 南航 劉志東主編61工作液循環(huán)系統(tǒng)原理圖工作液循環(huán)系統(tǒng)原理圖 南航 劉志東主編62電火花成形機(jī)床紙質(zhì)過濾芯電火花成形機(jī)床紙質(zhì)過濾芯南航 劉志東主編632.4.3 脈沖電源脈

26、沖電源 電火花加工脈沖電源的作用是在電火花加工過程中提供能量。它的功能是把工頻正弦交流電轉(zhuǎn)變?yōu)檫m應(yīng)電火花加工需要的脈沖電源。脈沖電源輸出的各種電參數(shù)對電火花加工的加工速度、表面粗糙度、工具電極損耗以及加工精度等各項(xiàng)工藝指標(biāo)都具有重要的影響。南航 劉志東主編641.對脈沖電源的要求及其分類對脈沖電源的要求及其分類（1）脈沖電壓波形的前后沿應(yīng)該很陡，即脈沖電流及脈沖能量的變化較小，減小因電極間隙的變化或極間介質(zhì)污染程度等引起工藝過程的波動；（2）脈沖是單向的，即沒有負(fù)半波或負(fù)半波很小，這樣才能最大限度地利用極性效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)高效低耗的加工；（3）脈沖電流的主要參數(shù)如電流幅值、脈沖寬度、脈沖間隔等應(yīng)能在

27、很寬的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，以滿足粗、中、精加工的不同要求；（4）工作穩(wěn)定可靠，操作維修方便，成本低，壽命長，體積小。 南航 劉志東主編65v 按主要元件分類包括：弛張式脈沖電源、電子管式脈沖電源、閘流管式脈沖電源、脈沖發(fā)電機(jī)式脈沖電源、可控硅式脈沖電源和晶體管式脈沖電源。v 按輸出波形分類包括：矩形波脈沖電源、矩形波派生脈沖電源和非矩形波脈沖電源（例如正弦波、三角波等）。v 按受間隙狀態(tài)影響分類包括：非獨(dú)立式脈沖電源、獨(dú)立式脈沖電源和半獨(dú)立式脈沖電源。v 按工作回路數(shù)目分類包括：單回路脈沖電源和多回路脈沖電源。南航 劉志東主編66. .弛張式脈沖電源弛張式脈沖電源( (RC脈沖電源脈沖電源 ) ) 這

28、類脈沖電源的工作原理是利用電容器充電儲存電能，而后瞬時放出，形成火花放電來蝕除金屬。因?yàn)殡娙萜鲿r而充電，時而放電，一弛一張，故稱“弛張式”脈沖電源。 南航 劉志東主編673.3.晶體管脈沖電源晶體管脈沖電源 南航 劉志東主編684.4.高低壓復(fù)合脈沖電源高低壓復(fù)合脈沖電源D低壓回路高壓回路t 放電間隙并聯(lián)兩個供電回路：一個為高壓脈沖回路，主要起擊穿間隙的作用；另一個低壓脈沖回路，起著蝕除金屬的作用，所以稱之為加工回路。二極管用以阻止高壓脈沖進(jìn)入低壓回路。高低壓復(fù)合脈沖電源南航 劉志東主編695.5.多回路脈沖電源多回路脈沖電源控制器U絕緣層分塊電極工件 在加工電源的功率級并聯(lián)分割出相互隔離絕緣

29、的多個輸出端，可以同時供給多個回路進(jìn)行放電加工。這樣不依靠增大單個脈沖放電能量，即不使表面粗糙度值變大而可以提高生產(chǎn)率，適用于大面積、多工具和多孔加工。 多回路脈沖電源南航 劉志東主編706.6.等（能量）脈沖電源等（能量）脈沖電源 等脈沖電源是指每個脈沖在介質(zhì)擊穿后所釋放的單個脈沖能量相等。等脈沖電源能自動保持脈沖電流寬度相等，用相同的脈沖能量進(jìn)行加工，從而可以在保證一定表面粗糙度情況下，進(jìn)一步提高加工速度。utti等能量脈沖電源電壓和電流波形南航 劉志東主編71 2.4.4 自動進(jìn)給機(jī)構(gòu)自動進(jìn)給機(jī)構(gòu) 為保持恒定的間隙，電極的進(jìn)給速度應(yīng)與該方向上材料的蝕除速度相等。由于材料的去除速度常受加工

30、面積、排屑、排氣條件等的影響而不可能為定值，因此采用恒速進(jìn)給系統(tǒng)是不合適的，必須通過自動進(jìn)給調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)來控制電極的進(jìn)給。南航 劉志東主編72自動進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)方框圖自動進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)方框圖 南航 劉志東主編73 1.1.測量環(huán)節(jié)測量環(huán)節(jié) 加工間隙（及變化）的不可測 間隙間接測量方法： 平均間隙電壓測量法; 利用穩(wěn)壓管來測量脈沖電壓的峰值。南航 劉志東主編74平均間隙電壓檢測電路平均間隙電壓檢測電路 南航 劉志東主編75用穩(wěn)壓管測量脈沖電壓峰值信號用穩(wěn)壓管測量脈沖電壓峰值信號 南航 劉志東主編762.2.比較環(huán)節(jié)比較環(huán)節(jié) 比較環(huán)節(jié)用以根據(jù)“設(shè)定值”來調(diào)節(jié)進(jìn)給速度，以適應(yīng)粗、中、精不同的加工規(guī)準(zhǔn)。實(shí)質(zhì)上

31、是把從測量環(huán)節(jié)得來的信號和“設(shè)定值”的信號進(jìn)行比較，再按此差值來控制加工過程。大多數(shù)比較環(huán)節(jié)包含或合并在測量環(huán)節(jié)之中。南航 劉志東主編773.3.放大驅(qū)動器放大驅(qū)動器 由測量環(huán)節(jié)獲得的信號，一般都很小，難于驅(qū)動執(zhí)行元件，必須要有一個放大環(huán)節(jié)，通常稱它為放大器。為了獲得足夠的驅(qū)動功率，放大器要有一定的放大倍數(shù)，然而，放大倍數(shù)過高也不好，它將會使系統(tǒng)產(chǎn)生過大的超調(diào)，即出現(xiàn)自激現(xiàn)象，使工具電極時進(jìn)時退，調(diào)節(jié)不穩(wěn)定。南航 劉志東主編78 4.4.執(zhí)行環(huán)節(jié)執(zhí)行環(huán)節(jié) 根據(jù)控制信號的大小及時地調(diào)節(jié)工具電極的進(jìn)給量，以保持合適的放電間隙，從而保證電火花加工正常進(jìn)行。目前電火花加工自動進(jìn)給調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的種

32、類很多，大致可分為： 1)電液壓式(噴嘴擋板式); 2)步進(jìn)電動機(jī); 3)寬調(diào)速力矩電動機(jī)直流伺服電動機(jī); 4)交流伺服電動機(jī)。南航 劉志東主編792.4.5 伺服控制系統(tǒng)的類型伺服控制系統(tǒng)的類型 1 1直流、交流伺服電機(jī)伺服控制系統(tǒng)直流、交流伺服電機(jī)伺服控制系統(tǒng) （1）半閉環(huán)直流、交流伺服電機(jī)位置伺服系統(tǒng) 南航 劉志東主編80（2）全閉環(huán)位置伺服系統(tǒng) 南航 劉志東主編81（3）直線電機(jī)伺服控制系統(tǒng) 在直線電機(jī)方式下，把電機(jī)直接安裝在工作臺上作為一個整體直接做直線運(yùn)動，光柵尺安裝在電機(jī)上，即直接安裝在工作臺上，同樣主軸頭上的電極也直接安裝在電機(jī)上，可以實(shí)現(xiàn)和電機(jī)一同動作。從而使伺服系統(tǒng)的跟蹤性

33、能得到提高，能實(shí)現(xiàn)高速度、高響應(yīng)。南航 劉志東主編822.雙向伺服控制系統(tǒng)雙向伺服控制系統(tǒng) 雙向伺服進(jìn)給和橫向伺服進(jìn)給 南航 劉志東主編833.旋轉(zhuǎn)軸伺服控制系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)軸伺服控制系統(tǒng) 旋轉(zhuǎn)軸伺服控制是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的正反向伺服進(jìn)給，即旋轉(zhuǎn)進(jìn)給和旋轉(zhuǎn)回退，也即C軸分度加工、利用A軸（輔助軸）的零件加工、C軸和Z軸聯(lián)動的螺旋齒輪加工等。 南航 劉志東主編84旋轉(zhuǎn)軸伺服進(jìn)給旋轉(zhuǎn)軸伺服進(jìn)給 南航 劉志東主編852.4.6 電火花成形加工控制系統(tǒng)電火花成形加工控制系統(tǒng) 平動頭的工作原理是：利用偏心機(jī)構(gòu)將伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動通過平動軌跡保持機(jī)構(gòu)，使電極上每一個質(zhì)點(diǎn)都能圍繞其原始位置在水平面內(nèi)做平面小圓周運(yùn)動，許多小

34、圓的外包絡(luò)線形成加工表面 1平動頭一般型腔加工平動頭一般型腔加工 平動加工原理圖平動加工原理圖南航 劉志東主編86電極平動加工過程電極平動加工過程 南航 劉志東主編87機(jī)械平動頭和數(shù)控平動頭機(jī)械平動頭和數(shù)控平動頭機(jī)械平動頭機(jī)械平動頭 數(shù)控平動頭數(shù)控平動頭南航 劉志東主編882 2數(shù)控?fù)u動加工數(shù)控?fù)u動加工 搖動加工的作用是： （1）可以逐步修光側(cè)面和底面的表面； （2）可以精確控制加工尺寸精度； （3）可以加工出清棱、清角的側(cè)壁和底邊； （4）變?nèi)婕庸榫植棵娣e加工，有利于排屑和穩(wěn)定加工。南航 劉志東主編89數(shù)控?fù)u動加工功能示意圖數(shù)控?fù)u動加工功能示意圖 南航 劉志東主編903復(fù)雜型腔數(shù)控聯(lián)動加

35、工復(fù)雜型腔數(shù)控聯(lián)動加工 聯(lián)動插補(bǔ)功能示意圖 南航 劉志東主編912.4.7 電火花加工過程中的參數(shù)控制電火花加工過程中的參數(shù)控制 電火花加工中經(jīng)常有各種各樣的干擾，有短路、拉弧和空載等，這類干擾經(jīng)常會大大加劇電極損耗或使加工速度降到零，而且常常會燒傷工件和電極。單靠伺服進(jìn)給系統(tǒng)常常不能避免這類情況的出現(xiàn)，因此需要對加工過程不斷地檢測和在干擾嚴(yán)重時作出極快速的響應(yīng)。不安全的加工情況主要表現(xiàn)為拉弧和短路兩種方式。南航 劉志東主編92拉拉 弧弧 現(xiàn)現(xiàn) 象象 所謂“拉弧”就是放電連續(xù)地發(fā)生在電極表面的同一位置上，形成穩(wěn)定電弧放電，其脈沖電壓波形的特征通常是沒有擊穿延時或放電維持電壓稍低且高頻分量少。拉

36、弧在最初幾秒鐘就表現(xiàn)出很大的危害性，電極和工件上會燒蝕出一個深坑，產(chǎn)生嚴(yán)重的熱影響區(qū)，可深達(dá)幾毫米，并可能以1mm/min以上的速度增長，使工件和工具電極報(bào)廢。 短路雖然本身既不產(chǎn)生材料蝕除，也不損傷電極，但在短路處會造成一個熱點(diǎn),而在短路多次后，自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)使工具電極回退消除短路時，易引發(fā)拉弧。南航 劉志東主編93拉拉 弧弧 問問 題題 的的 處處 理理 拉弧是對加工表面質(zhì)量與電極最嚴(yán)重的一種破壞的放電方式，應(yīng)竭力避免。但一旦出現(xiàn)拉弧現(xiàn)象后，可采用以下步驟給予補(bǔ)救： 1.增大脈沖間隔； 2.調(diào)大伺服參考電壓(加工間隙)； 3.引入周期抬刀運(yùn)動，加大電極上抬和加工的時間比； 4.減小放電電流(

37、峰值電流)； 5.暫停加工，清理電極和工件(例如用細(xì)砂紙輕輕研磨)后再重新加工； 6.試用反極性加工一段時間，使積碳表面加速損耗掉。南航 劉志東主編942.5 電火花成形加工工藝電火花成形加工工藝 電火花成形加工的基本工藝包括：電極的制作、工件準(zhǔn)備及裝夾定位、沖抽油方式的選擇、加工規(guī)準(zhǔn)的選擇、電極縮放量的確定及平動（搖動）量的分配等。南航 劉志東主編952.5.1 電極的制作電極的制作 1 1電極材料的選擇電極材料的選擇 在電火花加工中工具電極材料應(yīng)滿足高熔點(diǎn)、低熱脹系數(shù)、良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能和力學(xué)性能等基本要求，從而在使用過程中具有較低的損耗率和抵抗變形的能力。 目前在研究和生產(chǎn)中已經(jīng)使用的工

38、具電極材料主要有紫銅、銅鎢合金、銀鎢合金以及石墨電極等。由于銅鎢合金和銀鎢合金的價(jià)格高,機(jī)械加工比較困難，故選用的較少，常用的為紫銅和石墨，這兩種材料的共同特點(diǎn)是在大脈沖粗加工時都能實(shí)現(xiàn)低損耗 。 南航 劉志東主編962. 電極的設(shè)計(jì)電極的設(shè)計(jì)（1 1）穿孔加工）穿孔加工 穿孔加工時，由于凹模的精度主要決定于工具電極的精度，因而對它有較為嚴(yán)格的要求。 工具電極應(yīng)有足夠的長度，要考慮端部損耗后仍有足夠的修光長度。 若加工硬質(zhì)合金時，由于電極損耗較大，電極還應(yīng)適當(dāng)加長。 工具電極的截面輪廓尺寸除考慮配合間隙外，還要考慮比預(yù)定加工的型孔尺寸均勻地縮小一個加工的火花放電間隙。南航 劉志東主編97（2

39、2）型腔模電極設(shè)計(jì)）型腔模電極設(shè)計(jì) 加工型腔模時的工具電極尺寸，一方面與模具的大小、形狀、復(fù)雜程度有關(guān)，而且與電極材料，加工電流、深度、余量及間隙等因素有關(guān)。當(dāng)采用平動法加工時，還應(yīng)考慮所選用的平動量。 南航 劉志東主編98（3 3）電極縮放量的選?。╇姌O縮放量的選取 電極縮放量的選取要考慮多方面的因素。電火花加工有平動加工和不平動加工兩種方式，數(shù)控電火花機(jī)床一般都可采用平動加工，而傳統(tǒng)電火花機(jī)床如果沒有安裝平動頭就不能進(jìn)行平動加工。這兩種加工方式電極縮放量的選取是有區(qū)別的。 在不采用平動加工時，如果所產(chǎn)生的火花間隙小于電極縮放量，加工出來的尺寸將小于標(biāo)準(zhǔn)值；相反，電極縮放量比實(shí)際火花間隙小時

40、會使加工后的尺寸大于標(biāo)準(zhǔn)值。因此正確確定電極縮放量的大小是保證加工尺寸合格的前提。確定電極縮放量大小，要視加工部位的不同而合理選用。南航 劉志東主編99 在采用電極平動加工時，加工的尺寸精度決定于對放電間隙、電極縮放量和平動量的控制。由于平動量的大小是可控的，所以可以根據(jù)放電間隙的大小調(diào)節(jié)平動量，能夠較容易地控制加工的尺寸，電極縮放量的大小也就可以相對大一些，尤其是對精加工來說，并且可以根據(jù)一些具體情況來靈活選取。 確定電極縮放量的大小時還應(yīng)詳細(xì)考慮加工部位的加工性能。 但要注意，對于薄、尖形狀的電極，縮放量要選小些，因?yàn)檫@類加工不能選擇大的加工條件，否則會使電極在加工中發(fā)生變形，另外較大的電

41、極縮放量也降低了電極的強(qiáng)度。 南航 劉志東主編1003 3、電極制造、電極制造 紫銅電極可采用電火花線切割、電火花磨削、一般機(jī)械加工、數(shù)控銑、電鑄等方式來制造。 石墨電極應(yīng)采用質(zhì)細(xì)、致密、顆粒均勻、氣孔率小、灰粉少、強(qiáng)度高的高純石墨制造。南航 劉志東主編101石墨材料的致密程度石墨材料的致密程度 南航 劉志東主編1024、電極的裝夾與校正、電極的裝夾與校正 電極裝夾與校正的目的是使電極正確、牢固地裝夾在機(jī)床主軸的電極夾具上，使電極軸線和機(jī)床主軸軸線一致，保持電極與工件的垂直和相對位置。電極的裝夾主要由電極夾頭來完成。 南航 劉志東主編1032.5.2 工件的準(zhǔn)備及裝夾定位工件的準(zhǔn)備及裝夾定位

42、v 電火花加工前，工件型腔部分要進(jìn)行預(yù)加工，并留適當(dāng)?shù)碾娀鸹庸び嗔?。v 電火花加工時將工件安裝于工作臺，并要對工件進(jìn)行校正，以保證工件的坐標(biāo)系方向與機(jī)床的坐標(biāo)系方向一致。當(dāng)工件和電極裝夾、校正完成后，就需要將電極對準(zhǔn)工件的加工位置，才能在工件上加工出準(zhǔn)確的型腔。 南航 劉志東主編104 2.5.3 沖抽油方式的選擇沖抽油方式的選擇 工作液強(qiáng)迫循環(huán)可分為沖油式和抽油式兩種型式 南航 劉志東主編1052.5.4 加工規(guī)準(zhǔn)的選擇加工規(guī)準(zhǔn)的選擇 電規(guī)準(zhǔn)是指電火花加工過程中一組電參數(shù)，如電壓、電流、脈寬、脈間等。電規(guī)準(zhǔn)選擇正確與否，將直接影響著型腔加工工藝指標(biāo)。應(yīng)根據(jù)工件的要求、電極和工件的材料、加工

43、工藝指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)效果等因素來確定電規(guī)準(zhǔn)，并在加工過程中及時地轉(zhuǎn)換。南航 劉志東主編106 在粗加工時，要求較高的加工速度和低電極損耗，這時可選用寬脈沖、高峰值電流的粗規(guī)準(zhǔn)進(jìn)行加工，電流要根據(jù)工件而定。剛開始加工時，接觸面積小，電流不宜過大，隨著加工面積的增大，可逐步加大電流。當(dāng)粗加工進(jìn)行到接近的尺寸時，應(yīng)逐步減小電流，改善表面質(zhì)量，以盡量減少中加工的修整量。 精加工時，采用窄脈寬、小電流的精規(guī)準(zhǔn)，將表面粗糙度改善到優(yōu)于Ra2.5m的范圍。這種規(guī)準(zhǔn)下的電極相對損耗相當(dāng)大，可達(dá)1025，但因加工量很少，所以絕對損耗并不大。南航 劉志東主編1072.5.5 平動量的分配平動量的分配 平動量的分配是單電

44、極平動加工法的一個關(guān)鍵問題。粗加工時，電極不平動。中間各檔加工時平動量的分配，主要取決于被加工表面由粗變細(xì)的修光量，此外還和電極損耗、平動頭原始偏心量、主軸進(jìn)給運(yùn)動的精度等有關(guān)。南航 劉志東主編1082.6.1 2.6.1 電火花穿孔加工方法電火花穿孔加工方法1、直接加工法 這種方法是將凸模直接作為電極加工凹模形孔的工藝方法。2、間接加工法 這種方法是將凸模與加工凹模的電極分開制造；即根據(jù)凹模尺寸設(shè)計(jì)電極，并加工制造電極，然后對凹模進(jìn)行放電加工，再按沖裁間隙配制凸模。3、混合加工法 這種方法是電極與凸模選用的材料不同，通過焊錫或其他粘合劑，將電極與凸模粘接在一起加工成形，然后對凹模進(jìn)行加工，加

45、工后，將電極與凸模分開。 南航 劉志東主編1092.6.2 電火花型腔加工方法電火花型腔加工方法 1 1、單電極平動加工法、單電極平動加工法 它是用一個電極按照粗、中、精的順序逐級改變電規(guī)準(zhǔn), 與此同時，依次加大電極的平動量，以補(bǔ)償前后兩個加工規(guī)準(zhǔn)之間型腔側(cè)面放電間隙差和表面微觀不平度差，實(shí)現(xiàn)型腔側(cè)面仿型修光。 這種方法的優(yōu)點(diǎn)是只需一個電極，一次裝夾定位，便可達(dá)到較好的加工精度。另外平動加工可使電極損耗均勻、改善排屑條件，加工容易穩(wěn)定。 南航 劉志東主編110 2 2、多電極更換加工法、多電極更換加工法 多電極更換成形加工是采用分別制造的粗、中、精加工用電極依次更換來加工同一個型腔。 這種方法

46、的優(yōu)點(diǎn)是仿形精度高，尤其適用于尖角、窄縫多的型腔加工。其缺點(diǎn)是需要用精密機(jī)床制造多個電極，另外電極更換時要有高的重復(fù)定位精度，需要附件和夾具來配合，因此一般只用于精密型腔加工。南航 劉志東主編111 3.3.分解電極加工法分解電極加工法 分解電極加工法是單電極平動加工法和多電極更換加工法的綜合應(yīng)用。它工藝靈活性強(qiáng)，仿形精度高，適用于尖角窄縫、沉孔、深槽多的復(fù)雜型腔模具加工。 這種方法的優(yōu)點(diǎn)是可根據(jù)主、副型腔不同的加工條件，選擇不同的電極材料和加工規(guī)準(zhǔn)，有利于提高加工速度和改善表面質(zhì)量，同時還可簡化電極制造、便于電極修整。缺點(diǎn)是主型腔和副型腔間的定位精度要求高，當(dāng)采用高精度的數(shù)控機(jī)床和完善的電極

47、裝夾附件時，這一缺點(diǎn)是不難克服的。 南航 劉志東主編112 4 4、集束電極加工法、集束電極加工法 該方法把三維復(fù)雜電極型面離散化成由大量微小截面單元組成的近似曲面，每一個截面單元對應(yīng)一個長度不等的空心管狀電極單元，這些電極單元組合后即形成端面與原曲面形狀近似的集束電極。這樣就把一個復(fù)雜三維成型電極型面的加工問題轉(zhuǎn)化為單個微小截面棒狀電極的長度截取和排列問題，大大降低了電極的加工難度和制造成本。 實(shí)踐證明這種工藝方法不僅能顯著降低電極制造成本和制備時間，還可進(jìn)行具有充分、均勻沖液效果的多孔內(nèi)沖液，從而實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)實(shí)體成形電極所無法達(dá)到的大峰值電流高效加工效果，總加工工時大幅度縮短，電極成本也大幅下

48、降。 南航 劉志東主編113成形與集束電極轉(zhuǎn)化原理圖成形與集束電極轉(zhuǎn)化原理圖 南航 劉志東主編1142.6.3 電火花銑削加工電火花銑削加工 電火花銑削加工示意圖 南航 劉志東主編115電火花銑削加工現(xiàn)場電火花銑削加工現(xiàn)場南航 劉志東主編116 隨著加工自動化的不斷發(fā)展，多坐標(biāo)數(shù)控電火花加工機(jī)床得到越來越廣泛的應(yīng)用。近年來出現(xiàn)了在多軸聯(lián)動電火花數(shù)控機(jī)床上利用簡單形狀電極（圓柱形）對三維型腔或型面進(jìn)行展成加工的方法。這樣可以充分利用CAD/CAM技術(shù)，根據(jù)被加工型面，生成類似于數(shù)控銑刀的走刀軌跡，逐步形成三維復(fù)雜型面。南航 劉志東主編117電火花銑削加工型面電火花銑削加工型面南航 劉志東主編11

49、82.7.1 電氣安全2.7.2 火災(zāi)的防止2.7.3 有害氣體的防護(hù)南航 劉志東主編1192.8 其它電火花加工及復(fù)合加工方法其它電火花加工及復(fù)合加工方法 2.8.1 電火花高速小孔加工電火花高速小孔加工 電火花高速小孔加工是近年來新發(fā)展起來的電火花加工技術(shù)。由于電火花加工過程易于控制；加工過程中沒有常規(guī)加工中的切削力；可以加工任何硬度的金屬材料、導(dǎo)電材料，包括硬質(zhì)合金和導(dǎo)電陶瓷、導(dǎo)電聚晶金剛石等。因此可以利用電火花加工方法解決微孔加工、群孔加工、深小孔加工、異形小孔加工、特殊超硬材料的小孔加工等難題。 南航 劉志東主編120 電火花高速小孔加工除了要遵循電火花加工的基本機(jī)理外，還有別于一般

50、電火花加工方法，其主要的特點(diǎn)有： 一是采用中空的管狀電極； 二是管狀電極中通有高壓工作液，以強(qiáng)制沖走加工蝕除產(chǎn)物。 三是加工過程中電極要作回轉(zhuǎn)運(yùn)動，可以使管狀電極的端面損耗均勻，不致受到電火花的反作用力而產(chǎn)生振動傾斜，而且，高壓高速流動的工作液在小孔壁按著螺旋線的軌跡排出小孔外，不會產(chǎn)生短路故障，可以加工出直線度和圓柱度很好的小深孔。南航 劉志東主編121電火花高速小孔加工的典型應(yīng)用電火花高速小孔加工的典型應(yīng)用 南航 劉志東主編1222.8.2 電火花小孔及深孔磨削電火花小孔及深孔磨削 電火花小孔磨削時工件和工具電極（電極絲）組成的電極對有三種運(yùn)動：工件自身的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動、工件或工具電極的軸向往復(fù)運(yùn)動及工件或工具電極的徑向進(jìn)給運(yùn)動 。 電極對運(yùn)動示意圖南航 劉志東主編123 2.8.3 電火花共軛加工與跑合加工電火花共軛加工與跑合加工1電火花共軛回轉(zhuǎn)加工 電火花共軛回轉(zhuǎn)加工的主要特點(diǎn)是在加工過程中，電極與工件具有特殊的相對運(yùn)動形式。2電火花跑合加工 電火花跑合加工的工作原理是：在相互絕緣的工件與工具電極（或工件與工件）之間，加上交變的脈沖電壓和電流，使其對磨跑合放電加工。南航 劉志東主編1242.8.4 金屬電火花表面強(qiáng)化和刻字金屬電火花表面強(qiáng)化和刻字1 1電火花表面強(qiáng)化工藝電火花表面強(qiáng)化工藝 電火花表