精密加工——談火花機的加工原理

深圳市愛德利機電有限公司成立于2000年，是一家專業從事精密機械零件加工的國家級高薪科技企業。目前，公司擁有數控加工中心、數控車床、線切割、高精度內外圓磨削、平面磨削、瑞士高精度二維坐標、六角坐標等生產和檢測設備100多臺。為醫療器械、新能源、智能裝備等行業提供各類精密機械零件加工，長期為歐美公司、日本公司、國內公司加工各類精密零件。我們熟悉相關標準和技術要求，奉行質量保證、交貨及時、價格合理的方針，為客戶提供高性價比的服務。

電火花加工時，工具電極和工件分別接在脈沖電源的兩極，浸入工作液中，或者將工作液充入放電間隙中。間隙自動控制系統控制工具電極進給工件。當兩個電極之間的間隙達到一定距離時，施加在兩個電極上的脈沖電壓將擊穿工作流體并產生火花放電。

在放電的微通道中，瞬間集中了大量的熱能，溫度可高達10000℃以上，壓力也急劇變化，使這個工作面上的局部微量金屬物質立即熔化汽化，并爆炸性地飛濺到工作流體中，迅速凝結形成固體金屬顆粒，被工作流體帶走。此時工件表面留下微小的坑痕，放電短時間停止，兩電極間的工作液絕緣。

然后，下一個脈沖電壓在兩個電極相對靠近的另一點擊穿，產生火花放電，重復上述過程。這樣，雖然每次脈沖放電蝕刻的金屬量很少，但由于每秒數千次脈沖放電的作用，可以蝕刻更多的金屬，具有一定的生產率。

在保持工具電極和工件之間的放電間隙恒定的情況下，在蝕刻掉工件的金屬的同時，將工具電極連續地進給到工件，并且在z之后加工與工具電極的形狀相對應的形狀。因此，只要改變工具電極的形狀和工具電極與工件之間的相對運動，就可以加工各種復雜的輪廓。電極通常由導電性好、熔點高且易于加工的耐腐蝕材料制成，例如銅、石墨、銅鎢合金和鉬。在加工過程中，工具電極也有損耗，但它小于工件的金屬侵蝕，甚至接近于無損耗。

工作液作為排放介質，在加工過程中還起到冷卻和排屑的作用。常用的工質是低粘度、高閃點、性能穩定的介質，如煤油、去離子水、乳化液等?；鸹C是一種自激放電，其特點是:放電前火花放電的兩個電極之間有很高的電壓，當兩個電極靠近時，電介質被擊穿后立即發生火花放電。隨著擊穿過程，兩電極間的電阻急劇下降，兩電極間的電壓也急劇下降?；鸹ㄍǖ辣仨氃诙虝r間(通常為10-7-10-3s)后及時熄滅，才能保持火花放電的“冷極”特性(即通道能量轉化的熱能不能到達電極深度)，通道能量可以在很小的范圍內起作用。通道能量的作用會使電極部分腐蝕。利用電火花放電產生的腐蝕現象對材料進行尺寸加工的方法稱為電火花加工。

EDM是在低電壓范圍內液體介質中的火花放電。根據工具電極的形式和工具電極與工件之間相對運動的特點，電火花加工方法可分為五類:通過形成工具電極相對于工件進行簡單進給運動的電火花加工；利用軸向運動的金屬絲作為工具電極，工件按照所需的形狀和尺寸沿軌跡運動，切割導電材料。以金屬絲或異形導電砂輪為工具電極的電火花磨削，用于小孔磨削或異形磨削；用于螺紋環規、螺紋塞規、齒輪等的電火花共軛回轉加工?？准庸?、雕刻表面合金化、表面強化等各種加工。電火花加工可以加工普通切削方法難以切削的材料和形狀復雜的工件；加工時無切削力；無毛刺、刀痕、溝槽等缺陷；工具電極材料不需要比工件材料更硬；直接利用電能加工，易于實現自動化；加工后表面有變質層，在某些應用中必須進一步去除。工作流體的凈化和加工過程中產生的煙霧污染的處理很麻煩。

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