四川工程职业技术大学（四川工程职业技术学院）：《数控加工工艺》课程PPT教学课件（讲稿）第六章 数控电火花加工工艺

第六章数控电火花加工工艺 电火花加工又称放电加工( Electrical Discharge Machining称EDM),按加工 方式不同电火花加工又分为电火花成形加 ,电火花线切割加工、电火花高速小孔 加工,电火花磨削、电火花同步共轭回转 加工和电火花表面强化与刻字等六种。 这里我们只学习工厂应用较普遍的电火 花成形加工、电火花线切割加工的加工原 理、特点、应用和工艺 录员下⑤退《退”出

1 电火花加工又称放电加工（Electrical Discharge Machining 简称EDM），按加工 方式不同电火花加工又分为电火花成形加 工，电火花线切割加工、电火花高速小孔 加工，电火花磨削、电火花同步共轭回转 加工和电火花表面强化与刻字等六种。 这里我们只学习工厂应用较普遍的电火 花成形加工、电火花线切割加工的加工原 理、特点、应用和工艺

第六章数控电火花加工工艺 电火花成形加工机床 电火花成形加工原理 >电火花成形加工特点及应用② 电火花成形加工机床一 >影响电火花成形加工因素 电火花线切割加工机床 电火花线切割加工原理 >电火花线切割加工特点应用→ 电火花线切割加工工艺 P→ 录员下⑤退《退”剀

2 Ø电火花成形加工机床 Ø电火花成形加工原理 Ø电火花成形加工特点及应用 Ø影响电火花成形加工因素 Ø电火花线切割加工机床 Ø电火花线切割加工原理 Ø电火花线切割加工特点应用 Ø电火花线切割加工工艺 电火花成形加工机床

第六章数控电火花加工工艺 常见的电火花成形加工机床由机床主体、脉冲电源、伺服系统、 工作液循环系统等几个部分组成。 机床主体:用于夹持工具电 极及支承工件,保证它们的相对位电 置,并实现电极在加工过程中的稳火 电火花成形加工机床一 定进给运动 ■冲电源;把交流电流转换 成一定频率的单向脉冲电流 ■饲服系统:使主轴作伺服进 给运动 花成型加工机 工作浪循环系统:提供清 洁的、有一定压力的工作液 床 目录上页下一页后退《退”出

3 电火花成形加工机床 n机床主体：用于夹持工具电 极及支承工件，保证它们的相对位 置，并实现电极在加工过程中的稳 定进给运动 n脉冲电源：把交流电流转换 成一定频率的单向脉冲电流 n伺服系统：使主轴作伺服进 给运动 n工作液循环系统：提供清 洁的、有一定压力的工作液 常见的电火花成形加工机床由机床主体、脉冲电源、伺服系统、 工作液循环系统等几个部分组成。 电火花成型加工机床

第六章数控电火花加工工艺 电火花成形加工的基本原理是基于工具和工件(正、负电极) 之间脉冲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 电火花成形一 电必须使接在不同极性上的 火工具和工件之间保持一定 花的距离以形成放电间隙 成脉冲波形是单向的 形 H∩ 放电必须在具在有一定绝 加x 缘性能的液体介质中进行 工时是够的脉对放电能量 原 件\熔化或气化 脉冲电流波形图 理 录员下⑤退《退幽

4 电 火 花 成 形 加 工 原 理 n必须使接在不同极性上的 工具和工件之间保持一定 的距离以形成放电间隙 n脉冲波形是单向的 n放电必须在具在有一定绝 缘性能的液体介质中进行 n有足够的脉冲放电能量， 以保证放电部位的金属被 熔化或气化 电火花成形加工的基本原理是基于工具和工件（正、负电极） 之间脉冲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 成 形 加 工 的 条 件 脉冲电流波形图

第六章数控电火花加工工艺 自动进给调节装置能使工件和工具电极保持给定的放电间隙。脉冲电源输出的电 压加在液体介质中的工件和工具电极(以下简称电极)上,当电压升高到液体介质的击穿 电压时,会使液体介质在绝缘强度最低处被击穿,产生火花放电。瞬间高温使工件和 电极表面都被蚀除掉一小块材料,形成小的凹坑。 次脉冲放电之后,两极间的电压急剧下降到接近于零,间隙中的电介质立即恢复 到绝缘状态。此后,两极间的电压再次升高,又在另一处绝缘强度最小的地方重复上 述放电过程。多次脉冲放电的结果,使整个被加工表面由无数小的放电凹坑构成。 电火花成形加工原理一 工件 电极 工作液 电极 电源箱 电火花成形加工原理一 侧面放电间隙 端面放电间隙 目录上页下一页后退《退”出

5 电 火 花 成 形 加 工 原 理 自动进给调节装置能使工件和工具电极保持给定的放电间隙。脉冲电源输出的电 压加在液体介质中的工件和工具电极(以下简称电极)上，当电压升高到液体介质的击穿 电压时，会使液体介质在绝缘强度最低处被击穿，产生火花放电。瞬间高温使工件和 电极表面都被蚀除掉一小块材料，形成小的凹坑。 一次脉冲放电之后，两极间的电压急剧下降到接近于零，间隙中的电介质立即恢复 到绝缘状态。此后，两极间的电压再次升高，又在另一处绝缘强度最小的地方重复上 述放电过程。多次脉冲放电的结果，使整个被加工表面由无数小的放电凹坑构成。 电 火 花 成 形 加 工 原 理

第六章数控电火花加工工艺 电极 工件 工作液 电子 电火花成形加工原理一 ⊙e⊙ 初始状态 介质电离、击穿,形成放电通道火花放电产生熔化、气化、热膨胀 抛出蚀除物 间隙介质消电离(恢复绝缘状态 录员下⑤退《退”出

6 电火花成形加工原理 电极工件工作液 电子 初始状态 介质电离、击穿，形成放电通道 火花放电产生熔化、气化、热膨胀 抛出蚀除物 间隙介质消电离（恢复绝缘状态）

第六章数控电火花加工工艺 极性效应 火花放电时电极和工件都会被蚀除掉, 念口但蚀除的速度是不同的,这种现象称为 电火花成形加工原理一 极性效应 ·由于电子的质量小、离子质量大, 极性效应愈显著愈 它们在电场力作用下轰击阳极和阴极 产生 的能量不同。 原因→·长脉冲加工时,正离子对负极的轰击 能量大,工件接正极(称正极性加 工)。短脉冲加工时正好相反 录上员下-⑤退《退

7 电火花成形加工原理 极性效应 概念产生原因 火花放电时电极和工件都会被蚀除掉， 但蚀除的速度是不同的，这种现象称为 极性效应 • 由于电子的质量小、离子质量大， 它们在电场力作用下轰击阳极和阴极 的能量不同。 • 长脉冲加工时，正离子对负极的轰击 能量大，工件接正极（称正极性加 工）。短脉冲加工时正好相反 极性效应愈显著愈好！

第六章数控电火花加工工艺 〈电火花成形加工的特点> 电火花成形加工特点及应用一 适合于机械加工方法难于加工的材料的加 工,如淬火钢、硬质合金、耐热合金等。 优点·可加工特小孔、深孔、窄缝及复杂形状的 零件,如各种型孔、立体曲面、复杂形状 的工件,小孔、深孔、窄缝等 缺点 只能加工导电工件 加工速度慢 由于存在电极损耗,加工精度受限制 录员下⑤退《退”出

8 n 适合于机械加工方法难于加工的材料的加 工，如淬火钢、硬质合金、耐热合金等。 n 可加工特小孔、深孔、窄缝及复杂形状的 零件，如各种型孔、立体曲面、复杂形状 的工件 ，小孔、深孔、窄缝等 电 火 花 成 形 加 工 特 点 及 应 用 优点 电火花成形加工的特点 缺点 n 只能加工导电工件 n 加工速度慢 n 由于存在电极损耗，加工精度受限制

第六章数控电火花加工工艺 电火花成形加工的特点举例 1没有机械力施加在工件上 电火花成形加工特点及应用一 EDM只须很小的夹紧力 传统加工需要的较大的夹紧力 2不受工件材料硬度等方面的限制 HRGs 传统加工受工件材料硬度限制EDM不受工件材料硬度限制传统加工不可能获得直角EDM很容易获得直角 录员下⑤退《退”助

9 电 火 花 成 形 加 工 特 点 及 应 用 电火花成形加工的特点举例 1.没有机械力施加在工件上 传统加工需要的较大的夹紧力 EDM只须很小的夹紧力 2.不受工件材料硬度等方面的限制 传统加工受工件材料硬度限制 EDM不受工件材料硬度限制 传统加工不可能获得直角 EDM很容易获得直角

第六章数控电火花加工工艺 电火花成形加工的应用 电火花成形一 电火花成形加工主要用于电火花穿孔(用电火花成形加工方法加工 通孔)和电火花型腔加工 电火花穿孔加工:主要用于加工冲模和各种异形孔。 电火花型腔加工:主要用于加工各类型腔模和各类复杂的型腔零 加件 工产物排除条件差,电极损耗不能用增加电极长度和进给来补偿 加工面积大,加工过程中要求电规准的调节范围也较大;型腔复杂, 特点及应用 电极损耗不均匀,影响加工精度 录上员下⑤退退1

10 电 火 花 成 形 加 工 特 点 及 应 用 n 电火花成形加工主要用于电火花穿孔（用电火花成形加工方法加工 通孔）和电火花型腔加工。 n 电火花穿孔加工：主要用于加工冲模和各种异形孔。 n 电火花型腔加工：主要用于加工各类型腔模和各类复杂的型腔零 件。 型腔加工属于盲孔加工，金属蚀除量大，工作液循环困难，电 蚀产物排除条件差，电极损耗不能用增加电极长度和进给来补偿； 加工面积大，加工过程中要求电规准的调节范围也较大；型腔复杂， 电极损耗不均匀，影响加工精度。 电火花成形加工的应用