《电火花加工技术》课件.ppt

电火花加工技术本课件将深入探讨电火花加工技术的原理、工艺、应用和发展趋势，旨在帮助大家掌握这项先进制造技术的精髓，为未来的学习和工作打下坚实的基础。

课程大纲与学习目标课程大纲电火花加工技术概论电火花加工的基本原理电火花加工的工艺特点电火花加工的设备与材料电火花加工的参数设置电火花加工的精度与效率电火花加工的应用领域电火花加工的自动化控制电火花加工的安全与环境电火花加工的未来发展学习目标了解电火花加工技术的原理和基本概念掌握电火花加工的工艺参数设置和操作方法能够运用电火花加工技术解决实际生产问题了解电火花加工技术的应用领域和发展趋势

电火花加工的发展历史119世纪末电火花加工的雏形出现，科学家们开始研究电火花现象21940年代电火花加工技术首次应用于工业生产，用于加工金属模具31960年代数控技术与电火花加工技术结合，诞生了数控电火花加工机床41980年代激光技术应用于电火花加工，提升加工精度和效率521世纪智能化技术与电火花加工技术融合，推动了电火花加工技术的快速发展

电火花加工的基本原理1电火花加工利用电极与工件之间产生的火花放电现象来去除材料2电极和工件之间形成间隙，并通入脉冲电流3间隙中的介质被电离，形成等离子体，高温等离子体使工件表面材料熔化或汽化4利用加工液冷却工件，并带走加工产生的金属屑

电火花放电过程的物理本质电场强度在电极间隙施加高电压，形成强电场介质击穿电场强度超过介质击穿强度，使介质发生电离等离子体电离后的介质形成高温等离子体，产生强烈的热量材料去除高温等离子体使工件表面材料熔化或汽化，实现材料去除

单次放电的特征分析时间电流每次放电持续时间极短，通常为几十微秒，放电电流会迅速上升至峰值，然后迅速下降，形成一个脉冲电流波形。

火花间隙中的能量分布热能约占放电能量的80%，用于熔化或汽化工件表面材料1光能约占放电能量的10%，形成可见的光芒2声能约占放电能量的5%，产生放电的声音3电能约占放电能量的5%，用于维持等离子体的形成和稳定4

材料去除机理熔化去除高温等离子体使工件表面材料熔化，并在加工液的冲击下被带走汽化去除当放电能量足够高时，工件表面材料会直接汽化，形成金属蒸汽微观爆炸在局部区域产生微观爆炸，将材料从工件表面剥离

工件表面金属熔化过程热量传递高温等离子体将热量传递给工件表面温度升高工件表面温度迅速升高，超过材料熔点金属熔化工件表面材料开始熔化，形成液态金属熔滴形成熔化的金属形成熔滴，在加工液的冲击下被带走

放电等离子体的形成1高压电场在电极间隙施加高电压，形成强电场2介质电离电场强度超过介质击穿强度，使介质发生电离3自由电子介质电离产生大量的自由电子和正离子4等离子体自由电子和正离子在电场的作用下运动，形成等离子体

电火花加工的工艺特点可加工各种复杂形状的工件，加工精度高，可达到微米级可加工高硬度、高熔点、难加工材料，如淬硬钢、硬质合金加工过程热影响区小，对工件的热变形影响小不使用切削刀具，工具磨损小，加工成本低

加工间隙的控制原理0.01-0.1mm间隙大小加工间隙一般控制在0.01-0.1mm之间，间隙过大加工效率低，间隙过小易造成短路自动调节自动调节通过传感器实时监测间隙变化，自动调节电极进给速度，确保加工间隙稳定

加工液的作用与选择1冷却工件带走加工过程中产生的热量，防止工件过热变形2清洗工件带走加工产生的金属屑，防止金属屑粘附在工件表面3润滑电极减少电极的磨损，延长电极的使用寿命4稳定放电改善放电环境，提高放电效率

常用加工液类型对比矿物油价格低廉，润滑性能好易燃，环保性差合成油环保性好，耐高温，不易燃价格较高水基液环保性好，冷却性能好电导率高，易腐蚀

电极材料的选择依据电极材料的选择要根据加工工件的材料、加工精度、加工效率等因素综合考虑。

常用电极材料及其特性铜电极导电性好，加工效率高价格低廉，易于加工硬度较低，易磨损石墨电极耐高温，不易氧化导电性良好，加工效率高易碎，易产生粉尘钨电极熔点高，耐磨损硬度高，耐高温加工效率较低，价格较高

铜电极的应用特点加工效率高铜电极的导电性好，加工效率高，适合加工形状简单的工件价格低廉铜电极价格低廉，是常用的电极材料易于加工铜电极易于加工，可以方便地制作各种形状的电极硬度较低铜电极的硬度较低，易磨损，不适合加工高精度或高硬度工件

石墨电极的应用特点1耐高温石墨电极耐高温，适合加工高温材料或进行长时间加工2导电性好石墨电极的导电性良好，加工效率高3易于加工石墨电极易于加工，可制作各种形状的电极4易碎石墨电极易碎，不适合加工高精度或形状复杂的工件5易产生粉尘石墨电极在加工过程中会产生粉尘，需要做好防护措施

电极极性的选择原则工件材料不同材料对电极极性的要求不同，例如加工钢材时，常用正极接工件，负极接电极加工效率选择合适的极性可以提高加工效率，例如加工硬