電火花加工的原理及發(fā)展現(xiàn)狀報(bào)告的主要內(nèi)容電火花加工的基本概念和特點(diǎn)電火花加工的分類與發(fā)展現(xiàn)狀電火花加工的基本原理自己的一點(diǎn)心得體會(huì)

電火花加工的基本概念和特點(diǎn)

電火花加工的基本概念：電火花加工又稱放電加工（ElectricalDischargeMachining簡(jiǎn)稱EDM）。它是在加工過(guò)程中,使工具和工件之間不斷產(chǎn)生脈沖性的火花放電,靠放電時(shí)產(chǎn)生的局部、瞬時(shí)的高溫將金屬蝕除下來(lái)。這種利用火花放電產(chǎn)生的腐蝕現(xiàn)象對(duì)金屬材料進(jìn)行加工的方法叫電火花加工。電火花加工的特點(diǎn)：隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,具有高熔點(diǎn)、高硬度、高脆性、高粘性、高韌性和高純度的新型材料不斷涌現(xiàn)，同時(shí),零件的結(jié)構(gòu)形狀也越來(lái)越復(fù)雜,這使的采用傳統(tǒng)的機(jī)械加工方法難以加工甚至無(wú)法加工。因此,電火花加工適應(yīng)了這種要求,得到了廣泛的應(yīng)用。

（1）可以加工難以用金屬切削方法加工的零件,不受材料硬度影響。（2）由于工具電極與工件電極不直接接觸,沒有機(jī)械切削力。所以在制作工具電極時(shí)不必考慮其受力特性,工具電極可以做的十分微細(xì),能進(jìn)行微細(xì)加工和復(fù)雜型面加工。1.電火花加工的優(yōu)點(diǎn)：（3）電火花加工是通過(guò)脈沖放電來(lái)蝕除金屬材料的,而脈沖電源的參數(shù)隨時(shí)可調(diào),因此在同一情況下,只需調(diào)整電參數(shù)即可切換粗、半精、精、超精加工。(6)線切割加工有厚度極限。2.電火花加工的局限性：(1)電火花加工生產(chǎn)效率低。(2)被加工的工件只能是導(dǎo)體.(3)存在電極損耗,這就影響了成型精度。(4)加工表面有變質(zhì)層。(5)加工過(guò)程必須在工作液中進(jìn)行。電火花加工時(shí)放電部位必須在工作液中,否則將引起異常放電。采用成型工具電極進(jìn)行仿形電火花加工的方法電火花加工的分類與發(fā)展概況：根據(jù)目前電火花設(shè)備使用情況來(lái)分,可分為3大類:1電火花成型加工2電火花線切割加工3其他類型電火花加工利用金屬線作為電極對(duì)工件進(jìn)行切割的方法如電火花磨削加工、電火花回轉(zhuǎn)加工、電火花研磨、珩磨以及金屬電火花表面強(qiáng)化、刻字等電火花加工的發(fā)展概況國(guó)外電火花加工的發(fā)展目前計(jì)算機(jī)技術(shù)廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域,電火花加工實(shí)現(xiàn)了數(shù)控化和無(wú)人化。美國(guó)、日本的一些電火花加工設(shè)備生產(chǎn)公司依靠其精密機(jī)械制造的雄厚實(shí)力,通過(guò)兩軸、三軸和多軸數(shù)控系統(tǒng)、自動(dòng)工具交換系統(tǒng)及采用多方向伺服的平動(dòng)、搖動(dòng)方案,解決了電火花加工技術(shù)中一系列實(shí)質(zhì)性的問(wèn)題。隨著具有高精度、高剛度、高自動(dòng)化、高加工表面粗糙度的機(jī)床不斷出現(xiàn),使加工的功能及范圍不斷擴(kuò)大。如今,在國(guó)際上,電火花加工可以加工大至數(shù)十噸重的模具和零件,小至只有幾微米的微孔。在電火花線切割方面,目前已過(guò)渡到全面計(jì)算機(jī)控制的階段。變截面三維圖形的線切割工藝、自動(dòng)穿絲系統(tǒng)及鏡面線切割技術(shù)都已達(dá)到了實(shí)用化階段。我國(guó)電火花加工的發(fā)展20世紀(jì)50年代初期,我國(guó)開始研究和試制電火花鍍敷設(shè)備,即把硬質(zhì)合金用電火花工藝鍍敷在高速鋼金屬切削刀具和冷沖模刃口上,提高金屬切削刀具和模具的使用壽命。同時(shí)我國(guó)還成功研制了電火花穿孔機(jī),并廣泛應(yīng)用于柴油機(jī)噴嘴小孔的加工。60年代初,上?？茖W(xué)院電工研究所成功研制了我國(guó)第一臺(tái)靠模仿形電火花線切割機(jī)床。隨后又出現(xiàn)了具有我國(guó)特色的冷沖模工藝,即直接采用凸模打凹模的方法,使凸凹模配合的均勻性得到了保證,大大簡(jiǎn)化了工藝過(guò)程。60年代末,上海電表廠張維良工程師在陽(yáng)極切割的基礎(chǔ)上發(fā)明了我國(guó)獨(dú)有的高速走絲線切割機(jī)床。上海復(fù)旦大學(xué)研制出電火花線切割數(shù)控系統(tǒng)。70年代隨著電火花工藝裝備的不斷進(jìn)步,電火花型腔模具成型加工工藝已經(jīng)成熟。線切割工藝也從加工小型冷沖模發(fā)展到可以加工中型和較大型模具。切割厚度不斷增加,加工精度也不斷提高。80年代以來(lái)計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展,電火花加工也引進(jìn)了數(shù)控技術(shù)和電腦編程技術(shù),數(shù)控系統(tǒng)的普及,使人們從繁重、瑣碎的編程工作中解放出來(lái),極大的提高了效率。電火花加工的基本原理：電火花加工基于電火花腐蝕原理,是在工具電極與工件電極相互靠近時(shí),極間形成脈沖性火花放電，在電火花通道中產(chǎn)生瞬時(shí)高溫,使局部金屬融化,甚至汽化,從而將金屬蝕除下來(lái)。這一過(guò)程大致分為以下幾個(gè)階段：(1)極間介質(zhì)的電離、擊穿,形成放電通道放電通道是有大量帶正電和負(fù)電的粒子以及中型粒子組成,帶電粒子高速運(yùn)動(dòng),相互碰撞,產(chǎn)生大量熱能,使通道溫度升高,通道中心溫度可達(dá)到10000攝氏度以上。由于放電開始階段通道截面很小,而通道內(nèi)有高溫?zé)崤蛎浶纬傻膲毫Ω哌_(dá)幾萬(wàn)帕,高溫高壓的放電通道急速擴(kuò)展,產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)烈的沖擊波向四周傳播。在放電的同時(shí)還伴隨著光效應(yīng)和聲效應(yīng),這就形成了肉眼所能看到的電火花。(2)電極材料的融化,汽化熱膨脹液體介質(zhì)被電離、擊穿,形成放電通道后,通道間帶負(fù)電的粒子奔向正極,帶正電的粒子奔向負(fù)極,粒子間相互撞擊,產(chǎn)生大量的熱能,使通道瞬間達(dá)到很高的溫度。通道高溫首先使工作液汽化,進(jìn)而氣化,然后高溫向四周擴(kuò)散,使兩電極表面的金屬材料開始融化直至沸騰氣化。氣化后的工作液和金屬蒸汽瞬間體積猛增,形成了爆炸的特性。所以在觀察電火花加工時(shí),可以看到工件與工具電極間有冒煙現(xiàn)象并聽到輕微的爆炸聲。(3)電極材料的拋出正負(fù)電極間產(chǎn)生的電火花現(xiàn)象,使放電通道產(chǎn)生高溫高壓。通道中心的壓力最高,工作液和金屬汽化后不斷向外膨脹,形成內(nèi)外瞬間壓力差,高壓力處的熔融金屬液體和蒸汽被排擠,拋出放電通道,大部分被拋入到工作液中。加工中看到的桔紅色火花就是被拋出的高溫金屬熔滴和碎屑。(4)極間介質(zhì)的消電離在電火花放電加工過(guò)程中產(chǎn)生的電蝕產(chǎn)物如果來(lái)不及排除和擴(kuò)散,則產(chǎn)生的熱量將不能及時(shí)傳出,使該處介質(zhì)局部過(guò)熱,局部過(guò)熱的工作液高溫分解,結(jié)碳,使加工無(wú)法進(jìn)行,并燒壞電極。因此為了保證電火花加工過(guò)程的正常進(jìn)行,在兩次放電之間必須有足夠的時(shí)間間隔讓電蝕產(chǎn)物