数控电火花成形加工的基本原理
原创，时间：2023-04-19 02:57:44
关于数控电火花成形加工的基本原理的问题，我们总结了以下几点，给你解答：
数控电火花成形加工的基本原理是
火花放电的两个电极间在放电前具较高的电压，当两电极接近时，其间介质被击穿后，随即发生火花放电。伴随击穿过程，两电极间的电阻急剧变小，两极之间的电压也随之急剧变低。
火花通道必须在维持暂短的时间后及时熄灭，才可保持火花放电的“冷极”特性（即通道能量转换的热能来不及传至电极纵深），使通道能量作用于极小范围。通道能量的作用，可使电极局部被腐蚀。
利用火花放电时产生的腐蚀现象对材料进行尺寸加工的方法，叫电火花加工。 电火花加工是在较低的电压范围内，在液体介质中的火花放电。
扩展资料
按照工具电极的形式及其与工件之间相对运动的特征，可将电火花加工方式分为五类：
1、利用成型工具电极，相对工件作简单进给运动的电火花成形加工；
2、利用轴向移动的金属丝作工具电极，工件按所需形状和尺寸作轨迹运动，以切割导电材料的电火花线切割加工；
3、利用金属丝或成形导电磨轮作工具电极，进行小孔磨削或成形磨削的电火花磨削；
4、用于加工螺纹环规、螺纹塞规、齿轮等的电火花共轭回转加工；
5、小孔加工、刻印、表面合金化、表面强化等其他种类的加工。
参考资料来源：百度百科-电火花
火花产生是基于电火花腐蚀原理，即在工具电极与零件互相靠近时，极间电压将在正、负极间使电介质电离而形成火花放电，并在火花通道中瞬时产生大量热能，足以使金属局部熔化甚至汽化，而将金属腐蚀掉，从而形成所要求的型孔和盲孔。
当脉电压加到电极上时，便在当时条件下相对某一间隙最小处，或绝缘强度最低处击穿工作液，并产生火花放电，瞬间产生高温，温度高达104℃以上，使得零件上被蚀掉一小点金属，形成一个小凹坑。
此后，工作液恢复到绝缘状态。接着，第二个脉冲电压又重复上述动作，使零件的金属表面不断地被蚀掉，依次下去，即可将工具电极的形状复制在工件上，从而加工出所需的零件型孔和型腔来。
扩展资料：
电火花加工是在较低的电压范围内，在液体介质中的火花放电。 电火花加工主要由机械厂完成。电火花是一种自激放电，其特点如下： 火花放电的两个电极间在放电前具较高的电压，当两电极接近时，其间介质被击穿后，随即发生火花放电。
伴随击穿过程，两电极间的电阻急剧变小，两极之间的电压也随之急剧变低。火花通道必须在维持暂短的时间（通常为10-7-10-3s）后及时熄灭，才可保持火花放电的“冷极”特性（即通道能量转换的热能来不及传至电极纵深），使通道能量作用于极小范围。通道能量的作用，可使电极局部被腐蚀。
于加工中材料的去除是靠放电时的电、热作用实现的，材料的可加工性主要取决于材料的导电性及热学特性，如熔点、沸点、比热容、导热系数、电阻率等，而几乎与其力学性能(硬度、强度等)无关。
这样可以突破传统切削加工对刀具的限制，可以实现用软的工具加工硬、韧的工件甚至可以加工聚晶金刚石、立方氮化硼一类的超硬材料。
参考资料来源：百度百科——电火花
火花产生是基于电火花腐蚀原理，即在工具电极与零件互相靠近时，极间电压将在正、负极间使电介质电离而形成火花放电，并在火花通道中瞬时产生大量热能，足以使金属局部熔化甚至汽化，而将金属腐蚀掉，从而形成所要求的型孔和盲孔。
当脉电压加到电极上时，便在当时条件下相对某一间隙最小处，或绝缘强度最低处击穿工作液，并产生火花放电，瞬间产生高温，温度高达104℃以上，使得零件上被蚀掉一小点金属，形成一个小凹坑。
此后，工作液恢复到绝缘状态。接着，第二个脉冲电压又重复上述动作，使零件的金属表面不断地被蚀掉，依次下去，即可将工具电极的形状复制在工件上，从而加工出所需的零件型孔和型腔来。
向左转|向右转
扩展资料：
电火花加工是在较低的电压范围内，在液体介质中的火花放电。 电火花加工主要由机械厂完成。电火花是一种自激放电，其特点如下： 火花放电的两个电极间在放电前具较高的电压，当两电极接近时，其间介质被击穿后，随即发生火花放电。
伴随击穿过程，两电极间的电阻急剧变小，两极之间的电压也随之急剧变低。火花通道必须在维持暂短的时间（通常为10-7-10-3s）后及时熄灭，才可保持火花放电的“冷极”特性（即通道能量转换的热能来不及传至电极纵深），使通道能量作用于极小范围。通道能量的作用，可使电极局部被腐蚀。
于加工中材料的去除是靠放电时的电、热作用实现的，材料的可加工性主要取决于材料的导电性及热
进行电火花加工时，工具电极和工件分别接脉冲电源的两极，并浸入工作液中，或将工作液充入放电间隙。通过间隙自动控制系统控制工具电极向工件进给，当两电极间的间隙达到一定距离时，两电极上施加的脉冲电压将工作液击穿，产生火花放电。
在放电的微细通道中瞬时集中大量的热能，温度可高达一万摄氏度以上，压力也有急剧变化，从而使这一点工作表面局部微量的金属材料立刻熔化、气化，并爆炸式地飞溅到工作液中，迅速冷凝，形成固体的金属微粒，被工作液带走。这时在工件表面上便留下一个微小的凹坑痕迹，放电短暂停歇，两电极间工作液恢复绝缘状态。
紧接着，下一个脉冲电压又在两电极相对接近的另一点处击穿，产生火花放电，重复上述过程。这样，虽然每个脉冲放电蚀除的金属量极少，但因每秒有成千上万次脉冲放电作用，就能蚀除较多的金属，具有一定的生产率。在保持工具电极与工件之间恒定放电间隙的条件下，一边蚀除工件金属，一边使工具电极不断地向工件进给，最后便加工出与工具电极形状相对应的形状来。因此，只要改变工具电极的形状和工具电极与工件之间的相对运动方式，就能加工出各种复杂的型面。
工具电极常用导电性良好、熔点较高、易加工的耐电蚀材料，如铜、石墨、铜钨合金和钼等。在加工过程中，工具电极也有损耗，但小于工件金属的蚀除量，甚至接近于无损耗。
工作液作为放电介质，在加工过程中还起着冷却、排屑等作用。常用的工作液是粘度较低、闪点较高、性能稳定的介质，如煤油、去离子水和乳化液等。
电火花产生的原理：
电火花是电弧的一种形式，是电子元器件。撞击的火花不是电弧，是火星，是被撞击出来高温的物质的颗粒。两者本质不同。一定的电压，当他把电极之间的空气，真空或着是起他物质电离，以火花的形式势放出.石头与石头相互摩擦产生能量，释放出来就成了电火花.高电压 击穿绝缘材料发生放电高电压一般是靠电磁感应制照的可能是摩擦时产生能量差，多余的能量产生高温，以光和热的形式放出。
主要特点：
1、电火花属于不接触加工
工具电极和工件之间并不直接接触，而是有一个火花放电间隙，这个间隙一般是在0.05~0.3mm之间，有时可能达到0.5mm甚至更大，间隙中充满工作液，加工时通过高压脉冲放电，对工件进行放电腐蚀。
2、可以“以柔克刚”
由于电火花加工直接利用电能和热能来去除金属材料，与工件材料的强度和硬度等关系不大，因此可以用软的工具电极加工硬的工件，实现“以柔克刚”。
3、可以加工任何难加工的金属材料和导电材料
由于加工中材料的去除是靠放电时的电、热作用实现的，材料的可加工性主要取决于材料的导电性及热学特性，如熔点、沸点、比热容、导热系数、电阻率等，而几乎与其力学性能(硬度、强度等)无关。这样可以突破传统切削加工对刀具的限制，可以实现用软的工具加工硬、韧的工件甚至可以加工聚晶金刚行、立方氮化硼一类的超硬材料。
4、可以加工形状复杂的表面
由于可以简单地将工具电极的形状复制到工件上，因此特别适用于复杂表面形状工件的加工，如复杂型腔模具加工等。特别是数控技术的采用，使得用简单的电极加工复杂形状零件成为现实。
5、可以加工特殊要求的零件
可以加工薄壁、弹性、低刚度、微细小孔、异形小孔、深小孔等有特殊要求的零件，也可以在模具上加工细小文字。由于加工中工具电极和工件不直接接触，没有机械加工的切削力，因此适宜加工低刚度工件及微细加工。
电火花加工流程：
（一）加工准备
1、所有工件加工时X、Y都以基准角置数，当镶件单独加工时，Z0一般置于镶件底面，配入模架中加工时，Z0一般置于模架面，顶部余量加工前由CNC操作员手动推平。
2、电极加工X、Y一般应为四面分中，底部置Z0，且每个电极必需加工出基准位平台和基准角。电极加工完以后必需即时打上相应的电极号码。
3、开粗时尽量选用较大的飞刀，提高工作效率，并且选择适当切削深度, 根据机床要求一般应为0.6~1.0mm，步距一般为55~75%D, (D为刀具直径)。
4、半精铣之前，应充分清角，保证切削时余量均匀，保护刀具和提高工作效率。
（二）加工余量和火花间隙
1、零件开粗时余量一般应不小于0.5mm，半精加工余量介于0.15-0.25mm之间，精加工时分型面一定要精铣到数，料位面一定要刀路均匀，擦穿位¸小碰穿位留0.05~0.1mm余量。
2、电极火花位，暴工一般为0.7~1.0mm，粗工一般为0.3-0.5mm，精工一般为0.1-0.15mm。
数控电火花成形加工的基本原理
补充相关：数控电火花成形加工的基本原理
数控电火花成形加工的基本原理是什么
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，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，工具电极不断已源依向工件进给，工件材料不断被蚀除，最后使工件整个被加工表面形历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（常用煤油或矿物油或去离子水）中。工具电极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（0.01～0.05mm）。当脉冲电压加到两极之间，便将当时条件下极间最近点的液体介质击穿，燃侵群内谓接孩材形成放电通道。由于通道的截面积或效政创很小，放电时间极短，致使能量高度集中（10晚常举律～107W/mm），放电区域产生的瞬时高温足以使材料熔化甚至蒸发，以致形成一个小凹坑。第一次脉冲放电结束之后，经过很短的间隔时间，第二个脉冲又在另一极某统正普棉种种执坏间最近点击穿放电。如此周而复始高频率地循环下料挥胜模补去，工具电极不断地向工件白进给，它的形状最终就复基温城断比导食标很几很制在工件上，形成所需合增绝绍品连要的加工表面。与此同时，总能量密张元图的一小部分也释放到工具电极上万请沉他请课树措套方促，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；会者球质扩最律化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构案专用着击长造整据乎逐的加工：脉冲参数可依据需要调节，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候超法，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觉双一移切束蛋更加合理。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。