第4章-电火花加工(教授专用).ppt

昆明理工大学昆明理工大学城市学院城市学院精密与特种加工精密与特种加工第四章第四章 电火花加工电火花加工电火花加工电火花加工主讲:王国军5/12/20241.昆明理工大学昆明理工大学城市学院城市学院精密与特种加工精密与特种加工第四章第四章 电火花加工电火花加工p电电火火花花加加工工又又称称放放电电加加工工或或电电蚀蚀加加工工（electrical discharge machining,简简 称称EDM）p它它利利用用电电、热热能能对对零零件件进进行行加加工工。即即利利用用工工具具电电极极和和工工件件电电极极间间瞬瞬时时火火花花放放电电所所产产生生的的高温来熔蚀材料高温来熔蚀材料。电火花加工电火花加工5/12/20242.昆明理工大学昆明理工大学城市学院城市学院精密与特种加工精密与特种加工第四章第四章 电火花加工电火花加工5/12/20243.昆明理工大学昆明理工大学城市学院城市学院精密与特种加工精密与特种加工第四章第四章 电火花加工电火花加工5/12/20244.昆明理工大学昆明理工大学城市学院城市学院精密与特种加工精密与特种加工第四章第四章 电火花加工电火花加工第一节第一节 电火花加工的机理、电火花加工的机理、特点及分类特点及分类 一、电火花加工的机理一、电火花加工的机理5/12/20245.昆明理工大学昆明理工大学城市学院城市学院精密与特种加工精密与特种加工第四章第四章 电火花加工电火花加工 图图4-1 4-1 电火花加工原理示意图电火花加工原理示意图 11工件工件 2 2脉冲电源脉冲电源 3 3自动进给调节系统自动进给调节系统 4 4工具工具 5 5工作液工作液 6 6过滤器过滤器 7 7工作液泵工作液泵5/12/20246.昆明理工大学昆明理工大学城市学院城市学院精密与特种加工精密与特种加工第四章第四章 电火花加工电火花加工电火花加工用的电源电火花加工用的电源tp i ti tot5/12/20247.昆明理工大学昆明理工大学城市学院城市学院精密与特种加工精密与特种加工第四章第四章 电火花加工电火花加工电火花加工条件电火花加工条件p工具电极和工件表面间必须保持一定的工具电极和工件表面间必须保持一定的放电间隙放电间隙（几微米到几百微米）（几微米到几百微米）p有足够的有足够的脉冲放电能量脉冲放电能量，以保证放电部位的金属熔，以保证放电部位的金属熔化或气化化或气化。p火花放电必须是火花放电必须是瞬时性瞬时性的脉冲放电；的脉冲放电；p放电必须在具有一定放电必须在具有一定绝缘性的液体介质绝缘性的液体介质中进行；中进行；5/12/20248.昆明理工大学昆明理工大学城市学院城市学院精密与特种加工精密与特种加工第四章第四章 电火花加工电火花加工电火花加工的物理本质电火花加工的物理本质p极间介质的电离、击穿，形成放电通道极间介质的电离、击穿，形成放电通道 p火花放电产生熔化、气化、热膨胀；火花放电产生熔化、气化、热膨胀；p抛出蚀除物；抛出蚀除物；p间隙介质消电离（恢复绝缘状态）间隙介质消电离（恢复绝缘状态）5/12/20249.昆明理工大学昆明理工大学城市学院城市学院精密与特种加工精密与特种加工第四章第四章 电火花加工电火花加工电火花加工的特点电火花加工的特点p以柔克刚以柔克刚p不存在宏观的不存在宏观的“切削力切削力”p电脉冲参数可以任意调节；电脉冲参数可以任意调节；p易于实现自动控制及自动化易于实现自动控制及自动化5/12/202410.昆明理工大学昆明理工大学城市学院城市学院精密与特种加工精密与特种加工第四章第四章 电火花加工电火花加工电火花加工的应用电火花加工的应用穿孔加工穿孔加工 常指贯通的等截面或变截面的二维型孔的电常指贯通的等截面或变截面的二维型孔的电常指贯通的等截面或变截面的二维型孔的电常指贯通的等截面或变截面的二维型孔的电火花加工。火花加工。火花加工。火花加工。圆孔方槽 异形孔弯孔5/12/202411.昆明理工大学昆明理工大学城市学院城市学院精密与特种加工精密与特种加工第四章第四章 电火花加工电火花加工型腔加工型腔加工电火花型腔加工a)普通工作电极 b)工具电极开有冲油孔5/12/202412.昆明理工大学昆明理工大学城市学院城市学院精密与特种加工精密与特种加工第四章第四章 电火花加工电火花加工电火花磨削和镗削加工电火花磨削和镗削加工5/12/202413.昆明理工大学昆明理工大学城市学院城市学院精密与特种加工精密与特种加工第四章第四章 电火花加工电火花加工电火花磨削和镗削加工电火花磨削和镗削加工电火花镗磨电火花镗磨电火花镗磨电火花镗磨5/12/202414.昆明理工大学昆明理工大学城市学院城市学院精密与特种加工精密与特种加工第四章第四章 电火花加工电火花加工电火花线切割加工电火花线切割加工电火花线切割加工原理图1-储丝筒 2-工作台驱动电机 3-导轮 4-电极丝5-工件 6-脉冲电源5/12/202415.昆明理工大学昆明理工大学城市学院城市学院精密与特种加工精密与特种加工第四章第四章 电火花加工电火花加工第二节第二节 电火花加工中的基本电火花加工中的基本工艺规律工艺规律 一、影响放电蚀除量的主要因素一、影响放电蚀除量的主要因素1、极性效应的影响、极性效应的影响5/12/202416.昆明理工大学昆明理工大学城市学院城市学院精密与特种加工精密与特种加工第四章第四章 电火花加工电火花加工1、极性效应的影响、极性效应的影响5/12/202417.昆明理工大学昆明理工大学城市学院城市学院精密与特种加工精密与特种加工第四章第四章 电火花加工电火花加工2、电参数对蚀除率的影响、电参数对蚀除率的影响脉冲间隔、峰值电压、峰值电流等。脉冲间隔、峰值电压、峰值电流等。脉冲间隔、峰值电压、峰值电流等。脉冲间隔、峰值电压峰值电流等。5/12/202418.昆明理工大学昆明理工大学城市学院城市学院精密与特种加工精密与特种加工第四章第四章 电火花加工电火花加工3、脉冲宽度对蚀除率的影响、脉冲宽度对蚀除率的影响5/12/202419.昆明理工大学昆明理工大学城市学院城市学院精密与特种加工精密与特种加工第四章第四章 电火花加工电火花加工4、金属材料热学常数对蚀除率的影响、金属材料热学常数对蚀除率的影响5/12/202420.昆明理工大学昆明理工大学城市学院城市学院精密与特种加工精密与特种加工第四章第四章 电火花加工电火花加工第三节第三节 电火花加工设备和工电火花加工设备和工作液作液 一、电火花加工机床一、电火花加工机床 电火花成形加工机床主要由电火花成形加工机床主要由机床主体机床主体、脉冲脉冲电源电源、自动进给调节系统自动进给调节系统、工作液过滤循环系统工作液过滤循环系统以及以及机床附件机床附件等部分组成。等部分组成。5/12/202421.昆明理工大学昆明理工大学城市学院城市学院精密与特种加工精密与特种加工第四章第四章 电火花加工电火花加工电火花机床图电火花机床图电火花机床图电火花机床图5/12/202422.昆明理工大学昆明理工大学城市学院城市学院精密与特种加工精密与特种加工第四章第四章 电火花加工电火花加工1、机床主体、机床主体 包括主轴头、包括主轴头、床身、立柱、床身、立柱、工作台和工作工作台和工作液槽等部分。液槽等部分。5/12/202423.昆明理工大学昆明理工大学城市学院城市学院精密与特种加工精密与特种加工第四章第四章 电火花加工电火花加工2、脉冲电源、脉冲电源3、自动进给调节系统、自动进给调节系统5/12/202424.昆明理工大学昆明理工大学城市学院城市学院精密与特种加工精密与特种加工第四章第四章 电火花加工电火花加工4、工作液循环过滤系统、工作液循环过滤系统 工作液常用强迫循环方式，主要有冲油式和抽油式工作液常用强迫循环方式，主要有冲油式和抽油式两种。两种。工作液过滤方法有自然沉淀法、介质过滤法和离心工作液过滤方法有自然沉淀法、介质过滤法和离心过滤法等。过滤法等。冲抽油方式冲抽油方式(a)(a)下冲油式下冲油式 (b)(b)上冲油式上冲油式 (c)(c)下抽油式下抽油式 (d)(d)上抽油式上抽油式5/12/202425.昆明理工大学昆明理工大学城市学院城市学院精密与特种加工精密与特种加工第四章第四章 电火花加工电火花加工第四节第四节 电火花穿孔成形加工电火花穿孔成形加工 电火花穿孔成形加工是利用电火花穿孔成形加工是利用火花放电腐蚀金属火花放电腐蚀金属的原的原理，用理，用工具电极工具电极对对工件进行复制加工工件进行复制加工的工艺方法，应的工艺方法，应用范围如下：用范围如下：穿孔加工穿孔加工冲模、粉末冶金模、挤压模、型孔零冲模、粉末冶金模、挤压模、型孔零件、小孔小异形孔、深孔件、小孔、小异形孔、深孔 型腔加工型腔加工型腔模（锻模、压铸模、塑料模、胶型腔模（锻模、压铸模、塑料模、胶木模等）型腔零件木模等）型腔零件5/12/202426.昆明理工大学昆明理工大学城市学院城市学院精密与特种加工精密与特种加工第四章第四章 电火花加工电火花加工一、冲模的电火花加工工艺一、冲模的电火花加工工艺5/12/202427.昆明理工大学昆明理工大学城市学院城市学院精密与特种加工精密与特种加工第四章第四章 电火花加工电火花加工冲压成形产品示例一冲压成形产品示例一生活用品生活用品5/12/202428.昆明理工大学昆明理工大学城市学院城市学院精密与特种加工精密与特种加工第四章第四章 电火花加工电火花加工冲压成形产品示例二冲压成形产品示例二高科技产品高科技产品5/12/202429.昆明理工大学昆明理工大学城市学院城市学院精密与特种加工精密与特种加工第四章第四章 电火花加工电火花加工 冲模凹模结构形式冲模凹模结构形式5/12/202430.昆明理工大学昆明理工大学城市学院城市学院精密与特种加工精密与特种加工第四章第四章 电火花加工电火花加工 凹模电火花穿孔加工凹模电火花穿孔加工5/12/202431.昆明理工大学昆明理工大学城市学院城市学院精密与特种加工精密与特种加工第四章第四章 电火花加工电火花加工1、冲模的电火花加工工艺方法、冲模的电火花加工工艺方法直接配合法直接配合法p用加长的钢凸模作电极用加长的钢凸模作电极加工凹模的型孔，加工后加工凹模的型孔，加工后将凸模上的损耗部分去除。将凸模上的损耗部分去除。适合于适合于Z=SL的凹模加工的凹模加工5/12/202432.昆明理工大学昆明理工大学城市学院城市学院精密与特种加工精密与特种加工第四章第四章 电火花加工电火花加工1、冲模的电火花加工工艺方法、冲模的电火花加工工艺方法凸模修配法凸模修配法p其工作工程为：其工作工程为：根据凹模尺寸根据凹模尺寸 制造电极制造电极 加工凹模加工凹模 按照配合按照配合间隙配做凸模间隙配做凸模5/12/202433.昆明理工大学昆明理工大学城市学院城市学院精密与特种加工精密与特种加工第四章第四章 电火花加工电火花加工1、冲模的电火花加工工艺方法、冲模的电火花加工工艺方法混合加工法混合加工法p将凸模的加长部分选用与凸模将凸模的加长部分选用与凸模不同的材料，如铸铁等粘接或钎不同的材料，如铸铁等粘接或钎焊在凸模上，与凸模一起加工，焊在凸模上，与凸模一起加工，以粘接或钎焊部分作穿孔电极的以粘接或钎焊部分作穿孔电极的工作部分。加工后，再将电极部工作部分。加工后，再将电极部分去除。分去除。5/12/202434.昆明理工大学昆明理工大学城市学院城市学院精密与特种加工精密与特种加工第四章第四章 电火花加工电火花加工1、冲模的电火花加工工艺方法、冲模的电火花加工工艺方法二次电极法二次电极法 利用一次电极制造出二次电极，再分别用一次和二次电极利用一次电极制造出二次电极，再分别用一次和二次电极加工出凹模和凸模，并保证凸、凹模配合间隙。加工出凹模和凸模，并保证凸、凹模配合间隙。图图 二次电极法二次电极法(a)(a)加工凹模；加工凹模；(b)(b)制造二次电极；制造二次电极；(c)(c)加工凸模；加工凸模；(d)(d)凸、凹模配合凸、凹模配合11一次电极；一次电极；22凹模；凹模；33二次电极；二次电极；44凸模凸模5/12/202435.昆明理工大学昆明理工大学城市学院城市学院精密与特种加工精密与特种加工第四章第四章 电火花加工电火花加工2、工具电极、工具电极电极材料电极材料5/12/202436.昆明理工大学昆明理工大学城市学院城市学院精密与特种加工精密与特种加工第四章第四章 电火花加工电火花加工2、工具电极、工具电极电极结构电极结构整体式电极整体式电极整体式电极整体式电极5/12/202437.昆明理工大学昆明理工大学城市学院城市学院精密与特种加工精密与特种加工第四章第四章 电火花加工电火花加工2、工具电极、工具电极电极结构电极结构组合式电极组合式电极组合式电极组合式电极5/12/202438.昆明理工大学昆明理工大学城市学院城市学院精密与特种加工精密与特种加工第四章第四章 电火花加工电火花加工2、工具电极、工具电极电极结构电极结构镶拼式电极镶拼式电极镶拼式电极镶拼式电极5/12/202439.昆明理工大学昆明理工大学城市学院城市学院精密与特种加工精密与特种加工第四章第四章 电火花加工电火花加工3、工具电极和工件的装夹定位、工具电极和工件的装夹定位电极的装夹电极的装夹5/12/202440.昆明理工大学昆明理工大学城市学院城市学院精密与特种加工精密与特种加工第四章第四章 电火花加工电火花加工3、工具电极和工件的装夹定位、工具电极和工件的装夹定位电极的装夹电极的装夹5/12/202441.昆明理工大学昆明理工大学城市学院城市学院精密与特种加工精密与特种加工第四章第四章 电火花加工电火花加工3、工具电极和工件的装夹定位、工具电极和工件的装夹定位电极的装夹电极的装夹5/12/202442.昆明理工大学昆明理工大学城市学院城市学院精密与特种加工精密与特种加工第四章第四章 电火花加工电火花加工3、工具电极和工件的装夹定位、工具电极和工件的装夹定位电极的校正电极的校正用千分表校正电极垂直度图用千分表校正电极垂直度图用千分表校正电极垂直度图用千分表校正电极垂直度图 5/12/202443.昆明理工大学昆明理工大学城市学院城市学院精密与特种加工精密与特种加工第四章第四章 电火花加工电火花加工3、工具电极和工件的装夹定位、工具电极和工件的装夹定位电极的校正电极的校正型腔加工用电极校正型腔加工用电极校正型腔加工用电极校正型腔加工用电极校正5/12/202444.昆明理工大学昆明理工大学城市学院城市学院精密与特种加工精密与特种加工第四章第四章 电火花加工电火花加工4、电规准的选择与转换、电规准的选择与转换 电火花加工的电参数如电压、电流、脉宽、间歇等称为电规准电火花加工的电参数如电压、电流、脉宽、间歇等称为电规准 5/12/202445.昆明理工大学昆明理工大学城市学院城市学院精密与特种加工精密与特种加工第四章第四章 电火花加工电火花加工二、型腔模的电火花加工工艺二、型腔模的电火花加工工艺1、型腔模的电火花加工工艺方法、型腔模的电火花加工工艺方法工艺特点工艺特点p要求电极损耗小；要求电极损耗小；p金属蚀除量大；金属蚀除量大；p工作液循环不流畅排屑困难；工作液循环不流畅，排屑困难；p需附件需附件 5/12/202446.昆明理工大学昆明理工大学城市学院城市学院精密与特种加工精密与特种加工第四章第四章 电火花加工电火花加工1、型腔模的电火花加工工艺方法、型腔模的电火花加工工艺方法加工工艺方法加工工艺方法单电极平动法单电极平动法单电极平动法单电极平动法5/12/202447.昆明理工大学昆明理工大学城市学院城市学院精密与特种加工精密与特种加工第四章第四章 电火花加工电火花加工1、型腔模的电火花加工工艺方法、型腔模的电火花加工工艺方法加工工艺方法加工工艺方法平动头：解决修光侧壁和提高尺寸精度平动头：解决修光侧壁和提高尺寸精度平动头：解决修光侧壁和提高尺寸精度平动头：解决修光侧壁和提高尺寸精度5/12/202448.昆明理工大学昆明理工大学城市学院城市学院精密与特种加工精密与特种加工第四章第四章 电火花加工电火花加工平动头扩大间隙原理图平动头扩大间隙原理图5/12/202449.昆明理工大学昆明理工大学城市学院城市学院精密与特种加工精密与特种加工第四章第四章 电火花加工电火花加工1、型腔模的电火花加工工艺方法、型腔模的电火花加工工艺方法加工工艺方法加工工艺方法多电极更换法多电极更换法多电极更换法多电极更换法5/12/202450.昆明理工大学昆明理工大学城市学院城市学院精密与特种加工精密与特种加工第四章第四章 电火花加工电火花加工1、型腔模的电火花加工工艺方法、型腔模的电火花加工工艺方法加工工艺方法加工工艺方法分解电极法分解电极法分解电极法分解电极法 分分解解电电极极法法是是根根据据型型腔腔的的几几何何形形状状，把把电电极极分分解解成成主主型型腔腔电电极极和和副副型型腔腔电电极极，电电极极分分别别制制造造。先先用用主主型型腔腔电电极极加加工工出出型型腔腔的的主主要要部部分分，再再用用副副型腔电极加工型腔的型腔电极加工型腔的尖角、窄缝尖角、窄缝等部位。等部位。5/12/202451.昆明理工大学昆明理工大学城市学院城市学院精密与特种加工精密与特种加工第四章第四章 电火花加工电火花加工2、型腔模电极尺寸的计算、型腔模电极尺寸的计算 当采用平动加工方法时，当采用平动加工方法时，当采用平动加工方法时，当采用平动加工方法时，电极截面尺寸的计算为：电极截面尺寸的计算为：电极截面尺寸的计算为：电极截面尺寸的计算为：5/12/202452.昆明理工大学昆明理工大学城市学院城市学院精密与特种加工精密与特种加工第四章第四章 电火花加工电火花加工3、电规准的选择、转换、电规准的选择、转换5/12/202453.