电火花加工原理

时间:2025-02-13 05:58:18 单机游戏

电火花加工(Electrical Discharge Machining,简称EDM)是一种利用电火花的热效应去除材料的特种加工工艺。其基本原理如下:

电腐蚀现象:

电火花加工基于工具电极和工件(正、负电极)之间的脉冲性火花放电时的电腐蚀现象。放电过程中,电极和工件表面的金属被高温融化、气化并抛出,从而实现材料的去除。

脉冲放电:

当两电极间加上脉冲电压后,当工件和电极间保持适当的间隙时,就会把工件与工具电极之间的工作液介质击穿,形成放电通道。放电通道中产生瞬时高温,使工件表面材料熔化甚至气化,同时也使工作液介质气化,在放电间隙处迅速热膨胀并产生爆炸,工件表面一小部分材料被蚀除抛出,形成微小的电蚀坑。

工作液介质:

放电过程必须在具有一定绝缘性能的液体介质(如煤油、皂化液或去离子水)中进行。工作液有助于产生脉冲性火花放电,并能排除电蚀产物和对电极及工件表面进行冷却。

伺服系统:

伺服系统不断地调整工具电极与工件的相对位置,自动进给,保证脉冲放电正常进行,直到加工出所需要的零件。

加工过程:

脉冲电压反复作用在工件和工具电极上,上述过程不断重复进行,工件材料就逐渐被蚀除掉。通过电火花的精确控制,可以实现微米级加工。

电火花加工的特点包括:

可以加工任何高强度、高硬度、高韧性、高脆性以及高纯度的导电材料;

加工时无明显机械力,适用于低刚度工件和微细结构的加工;

脉冲参数可依据需要调节,可在同一台机床上进行粗加工、半精加工和精加工;

加工后的表面呈现的凹坑,有利于贮油和降低噪声;

生产效率低于切削加工;

放电过程有部分能量消耗在工具电极上,导致电极损耗,影响成形精度。

电火花加工广泛应用于模具制造、高硬度合金的加工和复杂形状的细节雕刻等领域。