電火花加工的基本原理

電火花加工的原理是基于工具與工件(正負(fù)電極)之間的脈沖火花放電的電腐蝕現(xiàn)象來去除多余的金屬，從而達(dá)到預(yù)定的對工件尺寸、形狀和表面質(zhì)量的加工要求。

工件電極和工具電極分別連接到脈沖電源的兩個不同極性的電極上。

電極通常由導(dǎo)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(zhì)，在加工過程中還起到冷卻和排屑的作用。常用的工質(zhì)是低粘度、高閃點、性能穩(wěn)定的介質(zhì)，如煤油、去離子水、乳化液等。

當(dāng)在兩個電極之間施加脈沖電壓時，當(dāng)工件和電極之間保持適當(dāng)?shù)拈g隙時，工件和工具電極之間的工作流體介質(zhì)將被擊穿，形成放電通道。

在放電通道內(nèi)產(chǎn)生瞬間高溫，熔化甚至汽化工件表面的物質(zhì)，同時汽化工作液體介質(zhì)。在放電間隙處迅速膨脹爆炸，工件表面的一小部分物質(zhì)被蝕刻掉并甩出，形成一個微小的凹坑。

脈沖放電后，經(jīng)過一段時間后，工作流體的絕緣性恢復(fù)。脈沖反復(fù)作用于工件和工具電極，不斷重復(fù)上述過程，工件材料逐漸被刻蝕掉。

伺服系統(tǒng)不斷調(diào)整工具電極與工件的相對位置，自動進(jìn)給，保證正常脈沖放電，直至加工出所需零件。

1.EDM。

工具一般是銅或石墨電極，可以做成任意形狀，加工的形狀就是對應(yīng)的腔體。

2.電火花線切割

WEDM可分為線切割和快線。一般用直徑0.1~0.3mm的電極絲加工直紋面零件，可以是沖孔零件，也可以是?？?。

電火花加工不僅改變工件的表面，而且改變其次表面。被加工工件的表面結(jié)構(gòu)分為三層(圖1-3)。

電火花加工表面的沖擊層是由甩出的熔融金屬和少量電極顆粒沖擊形成的。這層很容易去除。

下一層是硬層(氧化層)。電火花加工從本質(zhì)上改變了硬質(zhì)層的金相結(jié)構(gòu)和特性。在介質(zhì)油的作用下，熔融金屬迅速冷卻，未被甩出的熔融金屬在型腔內(nèi)凝固，形成一層硬質(zhì)層。這種硬而脆的氧化層會有微裂紋。如果該層太厚，或者不能通過拋光變薄或去除，那么該工件可能在某些使用條件下過早損壞。

最后一層是加熱層或退火層。只是加熱了，沒有融化。硬質(zhì)層和加熱層的厚度由工件材料的散熱能力和加工能量決定。在任何情況下，改變的金屬層都會影響工件表面的原始性質(zhì)。

數(shù)控火花機上的自動精加工電路能有效減少硬質(zhì)層的形成，但仍不能消除退火層。

與傳統(tǒng)的加工方法相比，電火花加工有很多優(yōu)點，比如可以加工任何導(dǎo)電材料，包括那些傳統(tǒng)工藝不能加工的硬度更高的金屬材料。

電火花加工可以達(dá)到刀具無法達(dá)到的深度，是高要求深加工的理想加工方法。

電火花加工在加工過程中不會對工件施加額外的機械力，保證了工件的機械性能。此外，電火花加工后的表面光潔度通常比傳統(tǒng)工藝好。

然而，與傳統(tǒng)的加工技術(shù)相比，電火花加工的速度較慢，消耗大量的電能，增加了制造成本。