第12講數(shù)控電火花加工12.1電火花成形加工機床12.2電火花成形加工原理12.3電火花成形加工特點及應(yīng)用12.4影響電火花成形加工因素12.5電火花線切割加工機床12.6電火花線切割加工原理12.7電火花線切割加工特點應(yīng)用12.8電火花線切割加工工藝當(dāng)前1頁，總共48頁。電火花成形加工機床

機床主體：用于夾持工具電極及支承工件，保證它們的相對位置，并實現(xiàn)電極在加工過程中的穩(wěn)定進(jìn)給運動

脈沖電源：把交流電流轉(zhuǎn)換成一定頻率的單向脈沖電流伺服系統(tǒng)：使主軸作伺服進(jìn)給運動工作液循環(huán)系統(tǒng)：提供清潔的、有一定壓力的工作液

常見的電火花成形加工機床由機床主體、脈沖電源、伺服系統(tǒng)、工作液循環(huán)系統(tǒng)等幾個部分組成。電火花成型加工機床第12講數(shù)控電火花加工當(dāng)前2頁，總共48頁。電火花成形加工原理必須使接在不同極性上的工具和工件之間保持一定的距離以形成放電間隙脈沖波形是單向的放電必須在具在有一定絕緣性能的液體介質(zhì)中進(jìn)行有足夠的脈沖放電能量，以保證放電部位的金屬被熔化或氣化

電火花成形加工的基本原理是基于工具和工件（正、負(fù)電極）之間脈沖火花放電時的電腐蝕現(xiàn)象來蝕除多余的金屬，以達(dá)到對零件的尺寸、形狀及表面質(zhì)量預(yù)定的加工要求

電火花成形加工的條件脈沖電流波形圖第12講數(shù)控電火花加工當(dāng)前3頁，總共48頁。電火花成形加工原理

自動進(jìn)給調(diào)節(jié)裝置能使工件和工具電極保持給定的放電間隙。脈沖電源輸出的電壓加在液體介質(zhì)中的工件和工具電極(以下簡稱電極)上，當(dāng)電壓升高到液體介質(zhì)的擊穿電壓時，會使液體介質(zhì)在絕緣強度最低處被擊穿，產(chǎn)生火花放電。瞬間高溫使工件和電極表面都被蝕除掉一小塊材料，形成小的凹坑。

一次脈沖放電之后，兩極間的電壓急劇下降到接近于零，間隙中的電介質(zhì)立即恢復(fù)到絕緣狀態(tài)。此后，兩極間的電壓再次升高，又在另一處絕緣強度最小的地方重復(fù)上述放電過程。多次脈沖放電的結(jié)果，使整個被加工表面由無數(shù)小的放電凹坑構(gòu)成。電火花成形加工原理第12講數(shù)控電火花加工當(dāng)前4頁，總共48頁。電火花成形加工原理初始狀態(tài)介質(zhì)電離、擊穿，形成放電通道火花放電產(chǎn)生熔化、氣化、熱膨脹拋出蝕除物間隙介質(zhì)消電離（恢復(fù)絕緣狀態(tài)）第12講數(shù)控電火花加工當(dāng)前5頁，總共48頁。電火花成形加工原理極性效應(yīng)概念

產(chǎn)生原因火花放電時電極和工件都會被蝕除掉，但蝕除的速度是不同的，這種現(xiàn)象稱為極性效應(yīng)

由于電子的質(zhì)量小、離子質(zhì)量大，它們在電場力作用下轟擊陽極和陰極的能量不同。長脈沖加工時，正離子對負(fù)極的轟擊能量大，工件接正極（稱正極性加工）。短脈沖加工時正好相反極性效應(yīng)愈顯著愈好！第12講數(shù)控電火花加工當(dāng)前6頁，總共48頁。適合于機械加工方法難于加工的材料的加工，如淬火鋼、硬質(zhì)合金、耐熱合金等?？杉庸ぬ匦】住⑸羁?、窄縫及復(fù)雜形狀的零件，如各種型孔、立體曲面、復(fù)雜形狀的工件，小孔、深孔、窄縫等電火花成形加工特點及應(yīng)用

優(yōu)點電火花成形加工的特點缺點只能加工導(dǎo)電工件加工速度慢由于存在電極損耗，加工精度受限制第12講數(shù)控電火花加工當(dāng)前7頁，總共48頁。電火花成形加工特點及應(yīng)用

電火花成形加工的特點舉例1.沒有機械力施加在工件上

傳統(tǒng)加工需要的較大的夾緊力EDM只須很小的夾緊力2.不受工件材料硬度等方面的限制傳統(tǒng)加工受工件材料硬度限制EDM不受工件材料硬度限制傳統(tǒng)加工不可能獲得直角EDM很容易獲得直角第12講數(shù)控電火花加工當(dāng)前8頁，總共48頁。電火花成形加工特點及應(yīng)用電火花成形加工主要用于電火花穿孔（用電火花成形加工方法加工通孔）和電火花型腔加工。

電火花穿孔加工：主要用于加工沖模和各種異形孔。電火花型腔加工：主要用于加工各類型腔模和各類復(fù)雜的型腔零件。型腔加工屬于盲孔加工，金屬蝕除量大，工作液循環(huán)困難，電蝕產(chǎn)物排除條件差，電極損耗不能用增加電極長度和進(jìn)給來補償；加工面積大，加工過程中要求電規(guī)準(zhǔn)的調(diào)節(jié)范圍也較大；型腔復(fù)雜，電極損耗不均勻，影響加工精度。電火花成形加工的應(yīng)用第12講數(shù)控電火花加工當(dāng)前9頁，總共48頁。電火花成形加工特點及應(yīng)用

電火花成型加工應(yīng)用舉例花紋、文字加工冷沖模穿孔加工型腔加工窄縫深槽加工第12講數(shù)控電火花加工當(dāng)前10頁，總共48頁。電火花成形加工特點及應(yīng)用

電火花成型加工應(yīng)用舉例這是大量生產(chǎn)的塑料勺子示意圖1.首先進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計,然后按照設(shè)計的圖樣制作銅電極2.銅電極安裝到EDM機床上,作為塑料凹模的工件也安裝到工作臺上第12講數(shù)控電火花加工當(dāng)前11頁，總共48頁。電火花成形加工特點及應(yīng)用

電火花成型加工應(yīng)用舉例3.利用火花放電原理加工4.完成凹模的加工5.凸凹模分別安裝到注塑機上,及可生產(chǎn)出合格的塑料產(chǎn)品第12講數(shù)控電火花加工當(dāng)前12頁，總共48頁。演稿示1文23申博官網(wǎng)申博開戶太陽城申博申博娛樂官網(wǎng)當(dāng)前13頁，總共48頁。影響電火花成形加工因素

影響加工速度的因素影響加工精度的因素影響表面質(zhì)量的因素矩形脈沖的峰值電流、脈沖寬度和脈間；工件材料、工作液機床精度、工件的裝夾精度、電極制造及裝夾精度放電間隙、電極損耗和加工斜度脈沖寬度峰值電流第12講數(shù)控電火花加工當(dāng)前14頁，總共48頁。影響電火花成形加工因素

工件表面粗糙度取決于火花的大小。如果放電能量大，則表面粗糙度大，另一方面，切割速度加快

如果火花放電能量小，工件表面粗糙度則細(xì)。但切割速度將變慢

電火花加工獲得的不同表面粗糙度的表面第12講數(shù)控電火花加工當(dāng)前15頁，總共48頁。電火花成形加工工藝電火花冷沖模穿孔加工工藝方法將凸模加長作電極，加工后去掉加長部分

凸模的加長部分選用與凸模不同的材料，如鑄鐵、銅等粘接或釬焊在凸模上，與凸模一起加工，以粘接或釬焊部分作穿孔電極的工作部分。當(dāng)凸、凹模配合間隙很小不好直接保證放電間隙時時，可將電極的工作部分用化學(xué)浸蝕法蝕除一層金屬，反之，可以用電鍍法將電極工作部位的斷面尺寸均勻擴(kuò)大以滿足加工時的間隙要求

直接法混合法穿孔加工圖第12講數(shù)控電火花加工當(dāng)前16頁，總共48頁。電火花成形加工工藝電火花型腔加工工藝方法用多個電極，依次更換加工同一個型腔，用于精密型腔加工

根據(jù)型腔的幾何形狀，把電極分解成若干個，用主型腔電極加工型腔主要部分，再用副型腔電極加工出尖角、窄縫型腔等部位圖片單電極法多電極法分解電極法

單電極加工形狀簡單、精度要求不高的型腔單電極搖動完成型腔的粗、中、精加工第12講數(shù)控電火花加工當(dāng)前17頁，總共48頁。電火花成形加工工藝電極材料常用電極材料種類電極材料的選用應(yīng)選擇損耗小、加工過程穩(wěn)定、生產(chǎn)率高、機械加工性能良好、來源豐富、價格低廉的材料作電極材料

表

型腔加工常用電極材料主要是石墨和電火花穿孔：紫銅、鑄鐵、鋼等。紫銅。紫銅組織致密，適用于形狀復(fù)雜輪廓清晰、精度要求較高模具。石墨電極容易成形，密度小，宜作大、中型電極第12講數(shù)控電火花加工當(dāng)前18頁，總共48頁。電火花成形加工工藝電規(guī)準(zhǔn)的選擇與轉(zhuǎn)換粗規(guī)準(zhǔn)

中規(guī)準(zhǔn)精規(guī)準(zhǔn)

電規(guī)準(zhǔn)是電火花加工中所選用的一組電脈沖參數(shù)。電規(guī)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)工件的加工要求、電極和工件材料、加工的工藝指標(biāo)等因素來選擇。通常要用幾個規(guī)準(zhǔn)才能完成凹模型孔或型腔模型腔加工的全過程粗規(guī)準(zhǔn)主要用于粗加工。一般采用較大的電流峰值，較長的脈沖寬度中規(guī)準(zhǔn)是粗、精加工間過渡性的電規(guī)準(zhǔn)，中等大小的電流峰值和脈沖寬度精規(guī)準(zhǔn)用來進(jìn)行精加工，采用小的電流峰值、高頻率和短的脈沖寬度第12講數(shù)控電火花加工當(dāng)前19頁，總共48頁。電火花成形加工工藝電極的裝夾和校正常用的電極夾具

用直角尺、百分表測定電極垂直度

按電極固定板基準(zhǔn)面校正電極

圖圖圖第12講數(shù)控電火花加工當(dāng)前20頁，總共48頁。電火花成形加工工藝課堂討論電機風(fēng)葉塑料模圖21.分析零件圖2.選擇電極的材料3.選擇加工方式4.加工中應(yīng)注意的其它問題

圖1

電火花加工如圖電機風(fēng)葉塑料模型腔，已知材料為45號鋼，型腔表面粗糙度Ra＝2.5μm，討論以下問題：第12講數(shù)控電火花加工當(dāng)前21頁，總共48頁。電火花線切割加工機床電火花線切割加工是在電火花成形加工基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它是用線狀電極（鉬絲或銅絲）通過火花放電對工件進(jìn)行切割。

電火花線切割加工機床根據(jù)電極絲運行速度不同分為快走絲和慢走絲兩種機床，其組成主要包括：機床主體：包括床身、坐標(biāo)工作臺、走絲機構(gòu)等脈沖電源：把交流電流轉(zhuǎn)換成一定頻率的單向脈沖電流

控制系統(tǒng)：控制機床運動工作液循環(huán)系統(tǒng)：提供清潔的、有一定壓力的工作液第12講數(shù)控電火花加工當(dāng)前22頁，總共48頁。電火花線切割加工原理

線切割加工的基本原理與電火花成形加工相同，但加工方式不同，它是用細(xì)金屬絲作電極。線切割加工時，線電極一方面相對于工件不斷地移動(慢速走絲是單向移動，快速走絲是往返移動)，另一方面，裝夾工件的十字工作臺，由數(shù)控伺服電動機驅(qū)動，在x、y軸方向?qū)崿F(xiàn)切割進(jìn)給，使線電極沿加工圖形的軌跡運動對工件進(jìn)行切割加工。

第12講數(shù)控電火花加工當(dāng)前23頁，總共48頁。適合于機械加工方法難于加工的材料的加工，如淬火鋼、硬質(zhì)合金、耐熱合金等。以金屬線為工具電極，節(jié)約了電極設(shè)計和制造費用和時間，能方便地加工形狀復(fù)雜的外形和通孔，能進(jìn)行套料加工。沖模加工的凸凹模間隙可以任意調(diào)節(jié)電火花線切割加工特點應(yīng)用

優(yōu)點電火花線切割加工的特點缺點被加工材料必須導(dǎo)電不能加工盲孔第12講數(shù)控電火花加工當(dāng)前24頁，總共48頁。

線切割廣泛用于加工硬質(zhì)合金、淬火鋼模具零件、樣板、各種形狀復(fù)雜的細(xì)小零件、窄縫等。如形狀復(fù)雜、帶有尖角窄縫的小型凹模的型孔可采用整體結(jié)構(gòu)在淬火后加工，既能保證模具精度，也可簡化模具設(shè)計和制造。此外，電火花線切割還可加工除盲孔以外的其它難加工的金屬零件電火花線切割加工特點應(yīng)用

電火花線切割加工的應(yīng)用第12講數(shù)控電火花加工當(dāng)前25頁，總共48頁。電火花線切割加工特點應(yīng)用電火花線切割加工的應(yīng)用實例各種零件的加工冷沖凸模的加工棱錐體形件多孔窄縫加工第12講數(shù)控電火花加工當(dāng)前26頁，總共48頁。電火花線切割加工工藝電火花線切割加工工藝指標(biāo)切割速度切割精度表面粗糙度即單位時間內(nèi)電極絲中心線在工件上切過的面積總和，快走絲線為40~80mm2／min，慢走絲可達(dá)350mm2／min

快走絲線切割加工的Ra值一般為1.25~2.5μm慢走絲線切割的Ra值可達(dá)0.3μm快走絲線切割精度可達(dá)一般為±0.015~0.02mm；慢走絲線切割精度可達(dá)±0.001mm左右

第12講數(shù)控電火花加工當(dāng)前27頁，總共48頁。電火花線切割加工工藝影響工藝指標(biāo)的主要因素主要電參數(shù)線電極工件厚度1）峰值電流2）脈沖寬度3）脈沖間隔

工件太薄，電極絲易產(chǎn)生抖動，對加工精度和表面粗糙度不利。工件太厚，工作液難于進(jìn)入和充滿放電間隙，加工穩(wěn)定性差1）直徑：2)走絲速度第12講數(shù)控電火花加工當(dāng)前28頁，總共48頁。電火花線切割加工工藝線切割加工工藝過程第12講數(shù)控電火花加工當(dāng)前29頁，總共48頁。電火花線切割加工工藝零件工藝分析線電極軌跡與加工面距離l=d／2+δ尖角和凹角尺寸分析線電極軌跡：零件凹角半徑：

R1≥l=d／2+δ零件尖角半徑：

R2=R1—Z/2

精度和表面粗糙度的分析加工精度和表面粗糙度應(yīng)符合要求第12講數(shù)控電火花加工當(dāng)前30頁，總共48頁。電火花線切割加工工藝線電極的選擇一般情況下，快速走絲機床常用鉬絲作線電極，鎢絲或其它昂貴金屬絲因成本高而很少用，其它線材因抗拉強度低，在快速走絲機床上不能使用。慢速走絲機床上則可用各種銅絲、鐵絲，專用合金絲以及鍍層(如鍍鋅等)的電極絲

第12講數(shù)控電火花加工當(dāng)前31頁，總共48頁。電火花線切割加工工藝穿絲孔的確定直徑一般￠3～10mm為使切割軌跡短和更于編程，穿絲孔應(yīng)設(shè)在邊角處、在已知坐標(biāo)尺寸的交點處或型孔中心為避免將坯件外形切斷引起變形，應(yīng)在坯料內(nèi)打穿絲孔凹模、孔類零件凸模類零件穿絲孔的尺寸第12講數(shù)控電火花加工當(dāng)前32頁，總共48頁。電火花線切割加工工藝工件校正和裝夾

夾具定位用百分表找正懸臂式兩端支撐式橋式支撐式工件的校正工件的裝夾方式第12講數(shù)控電火花加工當(dāng)前33頁，總共48頁。電火花線切割加工工藝線電極位置的校正目視法

火花法

自動法

利用機床自動找正功能找孔中心利用線電極與工件在一定間隙時發(fā)生火花放電來確定線電極的坐標(biāo)位置直接利用目視或借助于放大鏡來確定線電極的坐標(biāo)位置第12講數(shù)控電火花加工當(dāng)前34頁，總共48頁。電火花線切割加工工藝課堂討論

線切割加工如圖凹模刃口尺寸，已知材料為Cr12，已知凸凹模雙面間隙為0.01～0.02mm。討論以下問題：落料模凹模1.分析零件圖2.選擇線電極的材料和尺寸3.確定穿絲孔的位置4.加工過程中應(yīng)注意的問題第12講數(shù)控電火花加工當(dāng)前35頁，總共48頁。電火花成形加工工藝電火花穿孔加工圖g—入電間隙z—裁間隙g=z

第12講數(shù)控電火花加工當(dāng)前36頁，總共48頁。電火花成形加工工藝型腔加工工藝方法圖單電極搖動加工多電極加工

１－模具２－精加工后的型腔３－中加工后的型腔４－粗加工后的型腔基本搖動模式錐度搖動模式第12講數(shù)控電火花加工當(dāng)前37頁，總共48頁。電火花成形加工工藝常用電極材料第12講數(shù)控電火花加工當(dāng)前38頁，總共48頁。電火花成形加工工藝常用電極夾具電極柄鉆夾頭U形夾頭電極套筒管狀電極夾頭第12講數(shù)控電火花加工當(dāng)前39頁，總共48頁。電火花成形加工工藝用直角尺、百分表測定人工校正一般以工作臺面x、y水平方向為基準(zhǔn)，用百分表、千分表、塊規(guī)或角尺，在電極橫、縱(即x、y方向)兩個方向作垂直校正和水平校正，保證電極軸線與主軸進(jìn)給軸線一致，保證電極工藝基準(zhǔn)與工作臺面x、y基準(zhǔn)平行。

用直角尺測定電極垂直度

用百分表測定電極垂直度

第12講數(shù)控電火花加工當(dāng)前40頁，總共48頁。電火花成形加工工藝按電極固定板基準(zhǔn)面校正電極在制造電極時電極軸線必須與電極固定板基準(zhǔn)面垂直，校正時用百分表保證固定板基準(zhǔn)面與工作臺