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1、第二章,电火花加工的基本原理及设备,2.1 电火花加工的物理本质及特点,一、电火花加工的物理本质,电火花加工是在工具电极与工件电极相互靠近时，极间形成脉冲性火花放电，在电火花通道中产生瞬时高温，使金属局部熔化，甚至气化，从而将金属蚀除下来。,电火花加工,两金属表面的材料是如何蚀除的呢？,极间介质的电离、击穿，形成放电通道,电极材料的熔化，气化热膨胀,电极材料的抛出,极间介质的消电离,电火花加工是大量的微小放电痕迹逐渐积累而成的去除金属的加工方式,二、电火花加工、电火花线切割的特点,1.共同特点,1）二者加工原理相同，都是通过电火花放电产生 的热来溶解去除金属的，加工材料的难易与材料的硬度无关，
2、不存在显著的机械力,2）二者的加工机理、生产率、表面粗糙度等工艺规律基本相似，可以加工硬质合金等一切导电材料,3）最小角部半径有限制,电火花加工中最小角部半径为加工间隙，线切割加工中最小角部半径为电极丝半径加上加工间隙。,2.不同特点,1）从加工原理上看,电火花加工是将电极形状复制到工件上的一种工艺方法 通孔、盲孔,线切割：切割成型的一种工艺方法,2）从产品形状角度看：电火花加工必须先用数控等方法加工出与产品形状相似的电极，线切割加工中产品的形状是通过工作台按给定的控制程序移动而合成的，只对工件进行轮廓图形加工。,4）从电极损耗角度看,3）从电极角度看,电火花加工一般用碳、石墨做电极；,电火花
3、线切割用铜丝和钼丝做电极,电火花加工中电极易损耗，通常采用多个电极加工,线切割中电极丝是移动的，使用新的电极丝不断的替换旧的电极丝,5）从应用的角度看,电火花可以加工通孔、盲孔、特别适用于加工形状复杂的塑料模具等零件的型腔，以及刻字、花纹等,线切割加工只能加工通孔、能方便加工出小孔，形状复杂的窄缝以及形状复杂的零件,电火花加工产品,线切割加工产品,2.2 电火花加工机床简介,一、机床型号、规格、分类,中国：电火花成型机床均用D71加上机床工作台面的宽度的1/10表示,例：D7132 DK7165,国外：日本沙迪克（sodick）A3R A10R 瑞士夏米尔（charmilles)ROBOFOR
4、M20/35 台湾JM322、430 北京阿奇工业公司的SF100,D表示电加工成型机床；DK表示数控电加工机床；71表示电火花成型机床；32表示工作台的宽度为320mm,电火花机床原理图,二、电火花加工机床结构机床本体脉冲电源自动进给调节系统工作液过滤循环系统数控系统,电火花机床,（一）、机床本体：,组成：床身、立柱、主轴头及附件、工作台等部分,作用：实现工件和工具电极的装夹固定和运动的机械系统,平动头：解决修光侧壁和提高尺寸精度,平动头扩大间隙原理图,采用平动头电火花加工的特点：,1）调整电极的作用尺寸，尺寸加工不再受放电间隙的限制,2）采用一个电极就能由粗至精直接加工出一幅型腔,3）工具
5、和电极同时放电的区域减小，有利于电蚀产物的排除，提高加工的稳定性,4）提高了加工表面的粗糙度，特别是底平面,（二）、脉冲电源：,作用：把正弦交流电流转变成频率较高的单向脉冲电流向工件和工具电极间加工间隙提供所需的放电能量以蚀除金属。,脉冲电源的输入380V、50Hz的交流电，其输出应满足如下要求：,1）要有一定的脉冲放电能量，否则不能使工件气化2）火花放电必须是短时间的脉冲放电，这样使放电产生的热量来不及扩散到其他部位，提高成形性和加工精度。,3）脉冲波形是单向的,4）脉冲波形的主要参数（峰值电流、脉冲宽度、脉冲间隙）有较宽的调节范围，以满足粗、中、精加工的要求,5）有适当的脉冲间隔时间，使放
6、电介质有足够的时间消除电离并冲去金属颗粒，以免引起电弧而烧伤工件,脉冲电源的种类：,1.张弛式脉冲电源,2.闸流管脉冲电源,3.晶体管脉冲电源,（三）、自动进给调节系统,包括伺服进给系统和参数控制系统,伺服进给系统：控制放电间隙,要求：,（1）有较广的速度调节跟踪范围（2）有足够的灵敏度和快速性（3）有较高的稳定性和抗干扰能力,电液压式伺服进给系统,（四）工作液过滤和循环系统,工作液循环系统油路图,2.3 电火花线切割机床简介,一、机床分类、型号：,按走丝速度分：快速走丝线切割机、慢速走丝线切割机,1）快速走丝线切割机,走丝速度为810m/s，电极丝能够双向往返运行，重复使用，直到断丝。钼丝直径0.10.3mm,窄缝切割直径0.06 mm，加工精度为：0.010.02mm，表面粗糙度为1.252.5um,2）慢速走丝线切割机床,走丝速度低于0.2m/s。采用黄铜丝，铜丝直径为0.10.35mm，电极丝从一个方向通过加工直径，不能重复使用，为了避免重复使用降低加工精度。加工精度高，可达0.005mm，表面粗糙度Ra0.32um,型号：DK7725 快速走丝机床代号7、慢走丝机床6，电火花成型机床1,电极丝送丝装置：,
