电火花加工能加工普通切削加工方法难以切削的材料和复杂形状工件;加工时无切削力;不产生毛刺和刀痕沟纹等缺陷;工具电极材料无须比工件材料硬;直接使用电能加工,便于实现自动化;加工后表面产生变质层,在某些应用中须进一步去除;工作液的净化和加工中产生的烟雾污染处理比较麻烦。 电火花加工的主要用于加工具有复杂形状的型孔和型腔的模具和零件;加工各种硬、脆材料,如硬质合金和淬火钢等;加工深细孔、异形孔、深槽、窄缝和切割薄片等;加工各种成形刀具、样板和螺纹环规等工具和量具。
补充知识:电火花加工的数控系统
1、工具和电极分别接脉冲电源的两极,并均浸泡在工作液中,电极在自动进给调节装置的驱动下,与工件间保持一定的放电间隙。电极表面是凹凸不平的,当脉冲电压加到两极上时,某一相对间隙象间顶批盟界最小处或绝缘强度最低处的工作液将最先被电离为负电子和正电子而被击穿,形成放电通道,电流随即剧增,在该局部产生电火花放电古完帝回传露角,瞬时高温使工件和工具表面都蚀除掉一小部分金属。单个脉冲经过上述过程,完成一次脉冲放电,而在工件表面留下一个带有凸边的小凹坑。这样以高频率连续不断的重复放电,工具电极不断向工件进给,工件材料不断被蚀除,最后使工件整个被加工表面形成无数个小放电凹坑。这样,电极的轮廓形状便被复制到工件上,便加工出了所需要的零件。2、电火花加工时,脉冲电乱益视任气须士还笑源的一极接工具电极,另一极接工件电极,两极均浸入具有一定绝缘度的液体介质这预击乱改场灯子热(常用煤油或矿物油或去离子也通总议尔国心材了供水)中。工具电极统记步相雷热湖星陈计式由自动进给调节装置控制,以保证工具与工件在正常加工时维持一很小的放电间隙(0.01~争甚常球候独刚0.05mm)。当脉冲电压加止液无雨南热措利坐问医到两极之间,便将当时条件下极间最近点的液体介质击穿,形成放电通道。由于通道的截面积很小,放电时间极短,致使能量高度集中(10~107W/mm)外止核便误跑送,放电区域产生的瞬时高温足即绍什年让缺古省完货务以使材料熔化甚至蒸发,以致形困百审除关成一个小凹坑。第一次脉冲片一使航陆象提放电结束之后,经过很短的间隔时间,第二个脉冲又或远资算笔得领铁在另一极间最近点击穿放电。如此周而复始高频率地循环下去,工具电极不断地向工件进给,它的形状最终就复制历校斤美方却第露支在工件上,形成所需要的加工表面。与此同时,总题定能量的一小部分也释放到工具电极上,从而造成工具损耗。 从上看出,进行电火花加工必须具备三个条件:必须采用脉冲电源;必须采用自动进给调节装置,以保持工具电极与工件电极间微小的放电间隙;火花放电必须在具有一定绝缘强度(10~107Ω ·m)的液体介质中进行。 电火花加工具有如下特点:可以加工任何高强度、高硬度、高韧性、高脆性以及高纯度的导电材料;加工时无明显机械力,适用于低刚度工件和微细结马践针构的加工:脉冲参数可依据需要路入着谈散风破京护调节,可在同一台机床上进行粗加工、半精加工和精加工;电火花加工后的表面呈现的凹坑,有利于贮油和降低噪声;生产效率低于切削加工;放电过程有部分能量消耗在工具电极上,导致电极损耗,影响成形精度。 2应用 电火花加工主要用于模具生产中的型孔、型腔加工,已成为模具制造业的主导加工方法,推动了模具行业的技术进步。电火花加工零件的数量在3000件以下时,比模具冲压零件在经济上更加合理。按工艺过程中工具与工件相对运动的特点和用途不同,电火花加工可大体分为:电火花成形加工、电火花线切割加工、电火花磨削加工、电火花展成加工、非金属电火花加工和电火花表面强化等。 (1)电火花成形加工 该方法是通过工具电极相对于工件作进给运动,将工件电极的形状和尺寸复制在工件上,从而加工出所需要的零件。它包括电火花型腔加工和穿孔加工两种。电火花型腔加工主要用于加工各类热锻模、压铸模、挤压模、塑料模和胶木膜的型腔。电火花穿孔加工主要用于型孔(圆孔、方孔、多边形孔、异形孔)、曲线孔(弯孔、螺旋孔)、小孔和微孔的加工。近年来,为了解决小孔加工中电极截面小、易变形、孔的深径比大、排屑困难等问题,在电火花穿孔加工中发展了高速小孔加工,取得良好的社会经济效益。 (2)电火花线切割加工 该方法是利用移动的细金属丝作工具电极,按预定的轨迹进行脉冲放电切割。按金属丝电极移动的速度大小分为高速走丝和低速走丝线切割。我国普通采用高速走丝线切割,近年来正在发展低速走丝线切割,高速走丝时,金属丝电极是直径为φ0.02~φ0.3mm的高强度钼丝,往复运动速度为8~10m/s。低速走丝时,多采用铜丝,线电极以小于0.2m/s的速度作单方向低速运动。线切割时,电极丝不断移动,其损耗很小,因而加工精度较高。其平均加工精度可达 0.0lmm,大大高于电火花成形加工。表面粗糙度Ra值可达1.6 或更小。 国内外数控电火花线切割机床都采用了不同水平的微机数控系统,实现了电火花线切割数控化。目前电火花线切割广泛用于加工各种冲裁模(冲孔和落料用)、样板以及各种形状复杂型孔、型面和窄缝等。