《電火花加工》課件

《電火花加工》課件目錄contents電火花加工概述電火花加工的基本原理電火花加工設(shè)備電火花加工工藝電火花加工的應(yīng)用實(shí)例電火花加工的未來發(fā)展01電火花加工概述電火花加工的定義電火花加工是一種基于電火花放電原理的加工技術(shù)，通過工具電極與工件電極之間的脈沖放電來去除材料。它利用電火花放電時產(chǎn)生的高溫、高壓和電場力等物理效應(yīng)，將工件材料局部熔化、汽化或產(chǎn)生塑性變形，從而達(dá)到加工的目的。電火花加工能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的加工，其加工精度可達(dá)到微米甚至納米級別。高精度電火花加工可以加工各種硬、脆、韌、高熔點(diǎn)等難加工材料，如淬火鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷等。適用性強(qiáng)通過工具電極的形狀和運(yùn)動軌跡，可以加工出各種復(fù)雜形狀的工件。加工復(fù)雜形狀電火花加工可以通過數(shù)控技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動化加工，提高生產(chǎn)效率和加工精度。自動化程度高電火花加工的特點(diǎn)電火花加工在模具制造中應(yīng)用廣泛，可用于加工各種復(fù)雜形狀的模具型腔和電極。模具制造機(jī)械零件加工微細(xì)加工藝術(shù)品制作對于一些難加工的機(jī)械零件，如淬火鋼、硬質(zhì)合金等，電火花加工是一種有效的加工方法。電火花加工可以用于微細(xì)領(lǐng)域的加工，如微小型零件、微電子元件等。電火花加工可以用于制作各種藝術(shù)品，如雕塑、珠寶等。電火花加工的應(yīng)用領(lǐng)域02電火花加工的基本原理放電間隙01電火花放電時，電極與工件之間存在極小的放電間隙，通常為幾微米至幾百微米。擊穿與消電02在極短的時間內(nèi)，電極與工件之間的介質(zhì)被擊穿，產(chǎn)生電離，形成導(dǎo)電通道。隨后，通道中的帶電粒子在電場的作用下迅速分離，使得通道中的帶電粒子減少，最終導(dǎo)致?lián)舸?。電極材料03電極材料對電火花放電的效率有很大影響。常用的電極材料有銅、石墨、鋼等。電火花放電原理

電火花加工的物理過程熱作用在電火花放電過程中，電極與工件表面局部區(qū)域的高溫可達(dá)到2000℃以上，使該區(qū)域材料熔化、汽化，形成大量高溫熔融物和蒸汽。力的作用高溫熔融物和蒸汽在高壓作用下迅速向周圍擴(kuò)散，對電極和工件表面產(chǎn)生很大的壓力，形成力作用。電極損耗在電火花放電過程中，電極材料會逐漸損耗，形成電極損耗。電極損耗的大小直接影響加工精度和表面質(zhì)量。氣體生成在電火花放電過程中，高溫熔融物和蒸汽在高壓作用下迅速向周圍擴(kuò)散，同時產(chǎn)生大量氣體?；瘜W(xué)反應(yīng)在高溫、高壓條件下，氣體與電極和工件表面的材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成新的化合物。表面變質(zhì)層由于電火花加工過程中產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)和熱作用，工件表面會形成一層變質(zhì)層。變質(zhì)層的厚度和成分對工件的耐磨性、耐腐蝕性和疲勞強(qiáng)度等性能有很大影響。電火花加工的化學(xué)過程03電火花加工設(shè)備按加工方式分按工作臺分按電極數(shù)量分按控制方式分電火花加工機(jī)床的分類01020304電火花穿孔機(jī)、電火花成型機(jī)。單工作臺、雙工作臺。單電極、多電極。手動、半自動、全自動。電火花加工機(jī)床的結(jié)構(gòu)包括床身、主軸頭和工作臺等部件，是電火花加工機(jī)床的主體。用于控制加工過程，包括電源控制、脈沖分配等。用于冷卻和排渣，包括工作液箱、泵和過濾器等。包括電極、測具、夾具等。主機(jī)部分控制系統(tǒng)工作液循環(huán)系統(tǒng)附件和工具包括最大/最小加工尺寸、最大/最小電極尺寸等。加工范圍包括定位精度、重復(fù)定位精度等。加工精度包括最大/最小電流、最大/最小脈寬等。加工效率根據(jù)不同的加工需求和工作液類型而定。工作液壓力和流量電火花加工機(jī)床的參數(shù)04電火花加工工藝電火花加工的工藝參數(shù)放電間隙：放電間隙是電火花加工中的重要參數(shù)，它決定了加工的精度和表面質(zhì)量。放電間隙的大小需要根據(jù)加工的材料、電極的損耗率以及加工的表面質(zhì)量要求進(jìn)行調(diào)整。脈沖寬度：脈沖寬度決定了單個脈沖的能量，進(jìn)而影響加工效率、表面粗糙度和電極損耗。較窄的脈沖寬度可以獲得較好的表面質(zhì)量，但加工效率較低；較寬的脈沖寬度可以提高加工效率，但可能會增加表面粗糙度和電極損耗。脈沖頻率：脈沖頻率決定了單位時間內(nèi)發(fā)生的脈沖數(shù)，它對加工效率有直接影響。較高的脈沖頻率可以縮短加工時間，但同時也會增加設(shè)備的損耗和發(fā)熱量。電源波形：電源波形決定了單個脈沖的上升沿和下降沿特性，它對加工效率和表面質(zhì)量有一定影響。理想的電源波形應(yīng)具有較快的上升沿和緩慢的下降沿，以減少電極損耗和熱影響區(qū)。其他材料除了銅、石墨和銅鎢合金外，還有銀、鋼、鎳等其他電極材料，它們各有特點(diǎn)，適用于不同的加工需求。銅銅是常用的電極材料之一，具有良好的導(dǎo)電性和加工性能。在電火花加工中，銅電極的損耗率較低，適用于大部分材料的加工。石墨石墨是一種優(yōu)良的電極材料，具有高導(dǎo)電性和耐熱性。在電火花加工中，石墨電極的損耗率較高，但適用于加工硬材料和精密零件。銅鎢合金銅鎢合金是一種高熔點(diǎn)的電極材料，具有較好的耐熱性和耐磨性。在電火花加工中，銅鎢合金電極適用于加工高溫合金和硬質(zhì)合金等難加工材料。電火花加工的電極材料油冷油冷是在電極和工件之間噴注絕緣油，通過油層來吸收熱量并帶走部分熱量，從而達(dá)到冷卻的目的。油冷方式適用于大功率、大電流的加工，可以有效地降低電極和工件的溫升。水冷水冷是在電極和工件之間噴注冷卻水，通過水層來快速帶走熱量。水冷方式適用于精密和中小功率的加工，可以保持較低的工件溫度和較小的熱變形。氣冷氣冷是在電極和工件之間噴注壓縮空氣，通過氣層的流動帶走熱量。氣冷方式適用于高速電火花加工，可以減少電極和工件的溫升，同時避免使用冷卻油帶來的污染問題。電火花加工的冷卻方式05電火花加工的應(yīng)用實(shí)例模具制造是電火花加工應(yīng)用的重要領(lǐng)域之一。通過電火花加工，可以高效地制造出各種復(fù)雜形狀的模具，滿足不同行業(yè)的需求。在模具制造中，電火花加工主要用于型腔、型孔、型面等復(fù)雜結(jié)構(gòu)的加工，能夠快速、準(zhǔn)確地完成加工任務(wù)，提高模具的制造精度和生產(chǎn)效率。模具制造中的應(yīng)用電火花加工適用于各種難加工材料的加工，如淬火鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷等高硬度、高耐磨材料。由于這些材料硬度高、韌性好，傳統(tǒng)加工方法難以加工，而電火花加工則可以輕松實(shí)現(xiàn)這些材料的加工，提高生產(chǎn)效率和材料利用率。難加工材料的應(yīng)用隨著科技的發(fā)展，微細(xì)加工在許多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，如電子、生物醫(yī)學(xué)、光學(xué)等。電火花加工在微細(xì)加工中也有著不可替代的作用。通過電火花加工，可以制造出微米級甚至納米級的精細(xì)結(jié)構(gòu)，滿足高精度、高光潔度的加工要求，為微細(xì)加工領(lǐng)域的發(fā)展提供了重要的技術(shù)支持。微細(xì)加工中的應(yīng)用06電火花加工的未來發(fā)展通過改進(jìn)電火花加工設(shè)備、優(yōu)化加工參數(shù)和采用新型電極材料，提高加工效率，縮短加工周期。高效加工技術(shù)利用高精度數(shù)控系統(tǒng)和傳感器技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電火花加工過程的實(shí)時監(jiān)測和反饋控制，提高加工精度和表面質(zhì)量。高精度控制技術(shù)研究新型冷卻技術(shù)、排屑技術(shù)等，提高電火花加工過程的穩(wěn)定性和可靠性，降低廢品率和加工成本。高穩(wěn)定性工藝技術(shù)高效率、高精度、高穩(wěn)定性的發(fā)展方向?qū)㈦娀鸹庸づc其他加工技術(shù)（如激光加工、超聲波加工等）相結(jié)合，形成新型復(fù)合加工技術(shù)，拓展電火花加工的應(yīng)用領(lǐng)域。復(fù)合電火花加工技術(shù)針對微小尺寸和復(fù)雜結(jié)構(gòu)的加工需求，研究和發(fā)展微細(xì)電極、高精度數(shù)控系統(tǒng)和微量潤滑技術(shù)，實(shí)現(xiàn)微細(xì)電火花加工的高效、高精度和高穩(wěn)定性。微細(xì)電火花加工技術(shù)利用多軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜曲面和異形零件的電火花加工，提高加工復(fù)雜性和靈活性。多軸聯(lián)動電火花加工技術(shù)新型電火花加工技術(shù)的研發(fā)與增材制造技術(shù)的結(jié)合將電火花加工與增材制