數(shù)控電加工技術(shù)課件 模塊一 電火花成型加工基礎(chǔ)知識(shí)

模塊一電火花成型加工基礎(chǔ)知識(shí)通過(guò)工具電極和工件電極之間脈沖放電的電蝕作用，對(duì)工件進(jìn)行加工的方法稱(chēng)為電火花成型加工。一、電火花成型加工的原理、特點(diǎn)與應(yīng)用電火花成型加工的原理是基于工具電極和工件電極之間的脈沖性的火花放電來(lái)蝕除多的金屬。電火花成型加工的原理電火花成型加工的工作原理示意電極A火花放電時(shí)，工件B表面的金屬被電腐蝕掉，這一過(guò)程可大致分為以下４個(gè)階段：一、電火花成型加工的原理、特點(diǎn)與應(yīng)用電火花成型加工的原理電火花成型加工的工作原理示意1.極間介質(zhì)的電離、擊穿，形成放電通道。2.介質(zhì)的熱分解，電極材料熔化、汽化。3.蝕除產(chǎn)物的拋出。4.極間介質(zhì)的消電離。一、電火花成型加工的原理、特點(diǎn)與應(yīng)用電火花成型加工的特點(diǎn)(１)電火花成型加工時(shí)工具電極和工件不直接接觸，可用較軟的電極材料加工任何高硬度的導(dǎo)電材料，因此工具電極制造比較容易，例如，用石墨、紫銅電極可以加工淬火鋼、硬質(zhì)合金。(２)在電火花成型加工過(guò)程中不施加明顯的機(jī)械力，所以工件無(wú)機(jī)械變形，因此可以加工某些剛性較差的薄壁、窄縫和小孔、彎孔、深孔、曲線孔及各種復(fù)雜型腔等。(３)電火花成型加工時(shí)不受熱影響，加工時(shí)脈沖能量是間歇地以極短的時(shí)間作用在材料上，工作液是流動(dòng)的，起散熱作用，這可以保證加工不受熱變形的影響。一、電火花成型加工的原理、特點(diǎn)與應(yīng)用電火花成型加工的特點(diǎn)(４)電火花成型加工不需要復(fù)雜的切削運(yùn)動(dòng)，直接利用電能就可以加工形狀復(fù)雜的零件表面，易于實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程的自動(dòng)化。(５)電火花成型加工時(shí)不用刀具，可減少昂貴的切削刀具的使用。(６)電火花成型加工可減少機(jī)械加工工序，加工周期短，勞動(dòng)強(qiáng)度低，使用維護(hù)方便。(７)電火花成型加工需要制造精度高的電極，而電極在加工中有一定損耗，增加了成本，降低了精度。(８)電火花成型加工只能對(duì)導(dǎo)電材料進(jìn)行加工，這樣也限制了它的應(yīng)用。一、電火花成型加工的原理、特點(diǎn)與應(yīng)用電火花成型加工的應(yīng)用01加工模具，如沖模、塑料模、壓鑄模、花紋模等。02航空、航天等部門(mén)中高溫合金等難加工材料的加工。03微細(xì)精密加工，通?？捎糜?.01~1mm范圍內(nèi)的形孔加工。04加工各種成型刀具、樣板、工具、量具、螺紋等成型零件。二、電火花成型加工的基本概念極性效應(yīng)與覆蓋效應(yīng)極性效應(yīng)在電火花成型加工過(guò)程中，無(wú)論是正極還是負(fù)極，都會(huì)受到不同程度的電蝕，這種由于正、負(fù)極性的不同，而產(chǎn)生彼此電蝕量不同的現(xiàn)象，稱(chēng)為極性效應(yīng)。覆蓋效應(yīng)在電火花成型加工過(guò)程中，一個(gè)電極的電蝕產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到另一個(gè)電極表面上，形成一定厚度的覆蓋層，這種現(xiàn)象稱(chēng)為覆蓋效應(yīng)。二、電火花成型加工的基本概念電火花成型加工的常用術(shù)語(yǔ)放電間隙放電間隙是指放電加工時(shí)工具和工件之間產(chǎn)生火花放電的距離間隙，在加工過(guò)程中稱(chēng)為加工間隙s，它的大小一般為

0.01~0.50mm，粗加工時(shí)放電間隙較大，精加工時(shí)放電間隙較小。脈沖電源脈沖電源是電火花成型加工設(shè)備的主要組成部分之一，它給放電間隙提供一定能量的電脈沖，是電火花成型加工時(shí)的能量來(lái)源，常簡(jiǎn)稱(chēng)為電源。二、電火花成型加工的基本概念電火花成型加工的常用術(shù)語(yǔ)電蝕產(chǎn)物電蝕產(chǎn)物是指電火花成型加工過(guò)程中被電火花蝕除下來(lái)的產(chǎn)物。狹義而言，電蝕產(chǎn)物指工具和工件表面被蝕除下來(lái)的金屬微粒和煤油等工作液在高溫下分解出來(lái)的炭黑，也稱(chēng)為加工屑。廣義而言，電蝕產(chǎn)物還包括煤油在高溫下分解出來(lái)的氣體氫、甲烷等小氣泡。電參數(shù)電參數(shù)是指電火花成型加工時(shí)選用的電加工用量、電加工參數(shù)，主要有脈沖寬度ti、脈沖間隔to、峰值電壓ui、峰值電流i等，這些參數(shù)在每次加工時(shí)必須事先選定。二、電火花成型加工的基本概念電火花成型加工的常用術(shù)語(yǔ)加工電壓加工電壓（間隙平均電壓）是指電火花成型加工時(shí)電壓表上指示的放電間隙兩端的平均電壓，它是多個(gè)開(kāi)路電壓、火花放電維持電壓、短路和脈沖間隔等電壓的平均值。加工電流加工電流是指電火花成型加工時(shí)電流表上指示的流過(guò)放電間隙的平均電流。精加工時(shí)的加工電流小，粗加工時(shí)的加工電流大，間隙偏開(kāi)路時(shí)的加工電流小，間隙合理或偏短路時(shí)的加工電流則大。二、電火花成型加工的基本概念電火花成型加工的常用術(shù)語(yǔ)脈沖寬度ti脈沖寬度簡(jiǎn)稱(chēng)脈寬,它是加到工具和工件上放電間隙兩端的電壓脈沖持續(xù)時(shí)間,單位為微秒（μs）。為了防止電弧燒傷，電火花成型加工只能用斷續(xù)的脈沖電壓波。粗加工時(shí)，用較大的脈寬，此時(shí)

ti＞100μs；精加工時(shí)，只能用較小的脈寬，此時(shí)ti＜50μs。脈沖寬度to脈沖間隔簡(jiǎn)稱(chēng)脈間，也稱(chēng)為脈沖停歇時(shí)間。它是兩個(gè)電壓脈沖之間的間隔時(shí)間，單位為μs。脈沖間隔太短，放電間隙來(lái)不及消電離和恢復(fù)絕緣，容易產(chǎn)生電弧放電，燒傷工具和