特种加工电火花穿孔成形[5篇范文]

第一篇：特种加工电火花穿孔成形

特种加工电火花穿孔成形

姓名：杨青槐 学号：1108030145 班级：机制111 学院：机械工程学院

（一）特种加工的涵义

特种加工是区别于传统的切削加工的新型加工方法。它主要不是依靠机械能、切削力进行加工，而是用软的东西（甚至不用刀具）加工硬的工件，可以加工各种难加工材料、复杂表面和某些特殊要求的零件。像电火花加工、电化学加工、激光加工、超声加工、快速成形加工等都属于特种加工方法。

早在20世纪50年代中期，我国就已经研制出电火花穿孔、电火花表面强化等机床。到今天，我国的电火花应用技术已经相当成熟，而且也扩展到了更多的材料加工领域，像电火花穿孔成形加工、电火花切割加工等。

（二）主要用途及适用范围

高速电火花穿孔机采用电极管（黄铜管、紫铜管）作为工具电极利用电火花放电蚀除原理，在电极（空心铜管）与工作之间施加高频脉冲电源形成小脉宽，大峰值电流的放电加工，辅以高压水冷却排渣，使工件的蚀除速度大加快，特别适用于在不锈钢，淬火钢、铜、铝，硬质合金等各种导电材料上加工直径Φ0.2～Φ3.0之间的深小孔,深径比最高可达300:1,可直接在工件的斜面,曲面进入加工, 本机床主要用于电火花线切割加工的穿丝孔、化纤喷丝头、喷丝板的喷丝孔、滤板、筛板的群孔、发动机叶片、缸体的散热孔、液压、气动阀体的油路、气路孔等。也可用于蚀除折断在工件中的钻头,丝锥等,而不损坏原孔成螺纹。

（三）电火花加工的原理及特点

电火花加工基于电火花腐蚀原理，是在工具电极与工件电极相互靠近时，极间形成脉冲性火花放电，在电火花通道中产生瞬时高温，使金属局部熔化，甚至气化，从而将金属蚀除下来，其应用范围可归纳为：

１ 穿孔加工—冲模，粉末治金，挤压模，型孔零件，小孔，小异形孔，深孔。

２ 型腔加工—型腔模（锻模，压铸模，塑料模，胶木模等），型腔零件。

（四）电火花加工条件

４.１进行电火花加工必须具备三个条件：

(1)必须采用脉冲电源；

(2)必须采用自动进给调节装置，以保持工具电极与工件电极间

微小的放电间隙；

(3)火花放电必须在具有一定绝缘强度（10～107Ω •m）的液体

介质中进行。

４.２ 电火花加工特点 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；电火花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。

４.３电火花加工分类

按工具电极和工件相对运动的方式和用途的不同，大致可分为电火花穿孔成形加工、电火花线切割、电火花磨削和镗磨、电火花同步共轭回转加工、电火花高速小孔加工、电火花表面强化与刻字六大类，由于我所讲述的是电火花穿孔成形加工技术，对于其它的电火花加工技术就不再详细介绍。

４.４电火花穿孔成形加工主要特点和用途

(1)工具和工件间主要只有一个相对的伺服进给运动；

(2)工具为成形电极、与被加工表面有相同的截面和相应的形状；

(3)穿孔加工：加工各种冲模、挤压模、粉末冶金模、各种异形孔及微孔等；(4)型腔加工：加工各类型腔模及各种复杂的型腔零件；(5)约占电火花机床总数的30％，典型机床有D7125,D7140等电火花穿孔成形机床。

（五）电火花穿孔成形加工方法

１ 电火花穿孔加工

用电火花加工方法加工通孔称为穿孔加工。电火花穿孔加工一般应用于冲裁模具加工、粉末冶金模具加工、拉丝模具加工、螺纹加工等。用电火花加工的冲模，容易获得均匀的配合间隙和所需的落料斜度。刃口平直耐磨，可以相应地提高冲件质量和模具的使用寿命。

２ 电火花穿孔加工的四种方法 1）直接法

直接法适合于加工冲模，是指将凸模长度适当增加，先作为电极加工凹模，然后将端部损耗的部分去除直接成为凸模，直接法加工的凹模与凸模的配合间隙靠调节脉冲参数、控制火花放电间隙来保证

直接法的优点是：

(1)可以获得均匀的配合间隙、模具质量高。(2)

无须另外制作电极。

(3)

无须修配工作，生产率较高

直接法的缺点是：

(1)电极材料不能自由选择，工具电极和工件都是磁性材料，易产生磁性，电蚀下来的金属屑可能被吸附在电极放电间隙的磁场中而形成不稳定的二次放电，使加工过程很不稳定，故电火花加工性能较差。

(2)电极和冲头连在一起，尺寸较长，磨削时较困难

2）混合法

混合法是将凸模的加长部分选用与凹模不同的材料，粘结在凸模上，并与凸模一起加工，作为穿孔电极的工作部分。

混合法的特点是：

(1)可以自由选择电极材料，电加工性能好。(2)

无须另外制作电极。

(3)无须修配工作，生产率较高。

3）修配凸模法

凸模和工具电极分别制造，在凸模上留有一定的修配余量，按电火花加 工好的凹模型孔修配凸模，达到所要求的凸、凹模配合间隙。优点：

（1）可以自由选择电极材料，电加工性能好。（2）修配工作多，配合间隙不均匀。

4）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加工出凹模和凸模，并保证凸、凹模的配合间隙。

（六）工具电极

（1）电极材料选择 凸模一般选优质高碳钢T8A、T10A或铬钢Cr12、GCr15，硬质合金等。凸、凹模不要选同种钢材型号，否则电火花加工时更不易稳定。

（2）电极设计

1尺寸精度不低于IT7级；

2表面粗糙度Ra值不大于1.25；

3各表面的平行度误差在100㎜长度上不大于0.01㎜。

（3）电极的制造 冲模电极的制造，一般先经普通机械加工，然后成形磨削。一些不易磨削加工的材料，可在机械加工后，由钳工精修。现在，直接用电火花线切割方法加工冲模电极已获得广泛应用。

（七）电火花型腔加工

电火花加工型腔比加工凹模型孔困难。型腔加工属于盲孔加工，主要特点（缺点）：金属蚀除量大，工作液循环困难，电蚀产物排除难；加工面积大，加工过程中电规准调节范围大；型腔复杂，电极损耗不均匀，影响加工精度。优点：加工质量好、表面粗糙度值小、减少切削加工和手工劳动。

一 电火花型腔加工方法

1）单工具电极直接成型法

单工具电极直接成型法是指采用同一个工具电极完成模具型腔的粗、中及精加工。

对普通的电火花机床，在加工过程中先用无损耗或低损耗电规准进行粗加工，然后采用平动头使工具电极做圆周平移运动，按照粗、中、精的顺序逐级改变电规准，进行侧面平动修整加工。在加工过程中，借助平动头逐渐加大工具电极的偏心量，可以补偿前后两个加工电规准之间放电间隙的差值，这样就可完成整个型腔的加工。

2）多电极更换法

多电极更换法是指根据一个型腔在粗、中、精加工中放电间隙各不相同的特点，采用几个不同尺寸的工具电极完成一个型腔的粗、中、精加工。在加工时首先用粗加工电极蚀除大量金属，然后更换电极进行中、精加工；对于加工精度高的型腔，往往需要较多的电极来精修型腔

3）分解电极加工法

分解电极加工法是根据型腔的几何形状，把电极分解成主型腔电极和副型腔电极，分别制造。先用主型腔电极加工出主型腔，后用副型腔电极加工尖角、窄缝等部位的副型腔。此方法的优点是能根据主、副型腔不同的加工条件，选择不同的加工规准，有利于提高加工速度和改善加工表面质量，同时还可简化电极制造，便于电极修整。缺点是主型腔和副型腔间的精确定位较难解决。

二 工具电极

（1）电极材料选择 为提高型腔模的加工精度，在电极方面，首先是寻找耐蚀性高的电极材料，常用的电极为纯铜和石墨；

（2）电极设计 加工型腔模时的工具电极尺寸，一方面与模具的大小、形状、复杂程度有关，而且与电极材料、加工电流、深度、余量及间隙等因素有关；

（八）结论

电火花穿孔成形加工方法是基于电腐蚀的原理上研究设计的，它能加工形状较复杂、材料较硬的的工件。采用穿孔成形加工方法，其表面粗糙值可控制在。对于不同的加工材料，电极所选用的材料也是各不相同的，在加工过程中，在电极会消耗部分能量，这样会导致电极的损耗。实际电火花加工过程中，还有许多因素要控制，如电极周围的磁场能、热能等，由于这些干扰因素的存在，直接导致了工件的加工精度要求。

程序设计“杨”的右半边去掉两撇的部分，具体代码如下。

B200000BB200000GxL1 B1000000B1000000B1400000GyL3 BB1000000B1000000GySR1 BB300000B30000GyL1 B72000BB72000GxL2 B100000B100000B100000GyL1 B158000BB158000GxL2 BB300000B300000GxL1

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第二篇：模具制造中电火花成形加工工艺分析

模具制造中电火花成形加工工艺分析

摘 要 电火花成形加工在模具制造领域具有不可替代的作用。本文对模具电火花成形加工的特征进行了介绍，并在此基础上详细分析了模具电火花成形加工的工艺流程，最后对影响模具电火花成形加工质量的主要因素及应对措施进行了探讨，以期望对从事模具制造工作的人员能够有所借鉴。

关键词 模具制造；电火花成形加工；工艺流程

中图分类号TH13 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）115-0163-02

0 引言

模具是一种专业工艺装备，是满足少切削甚至无切削需求的零件成型工具，而且在汽车、电器、仪器仪表和通信设备等领域得到了广泛的应用，用它生产制造出来的产品拥有精度高、生产周期、产品质量稳定等优势，这是其他加工制造手段所无法比拟的。但这些都有一个重要前提，即模具本身必须具备较高的精度，很难想象一个制造精度较差的摸具能够生产出符合要求的产品。

在模具制造领域，虽然高速切削加工在很多方面已经能够替代电火花成形加工，但其需满足条件较多，且制造成本较高。而且在诸如小型精密注射模等一些模具的制造上，电火花成形加工比高速切削加工更具优势。因此，用电火花成形加工制造模具仍然有着不可替代的作用，对其加工工艺进行分析研究具有十分重要的现实意义。模具电火花成形加工的特征

模具电火花成形加工的原理（如图1所示）是利用放电产生的高温蚀除掉需要去除的金属，直至达到需要的形状。在小型精密注射模或工件材料非常硬的加工中，电火花成形加工占据着重要的地位。具体特征如下：1）适用于制造那些不能采用切削加工或切削加工比较难以实现的模具；2）工具电极和模具在加工过程中不接触，适宜于制造刚度较弱的模具，以便于进行细微精细制造；3）便于加工过程的自动化控制；4）因为没有切削力的影响，所以被加工模具的变形较小，实际加工误差也较小。模具电火花成形加工的工艺流程

3.1 电火花成形加工的工艺确定

模具制造前，工艺人员应该针对被加工模具的特点和加工要求来确定具体工艺。通常而言，为了提高模具的加工效率，应尽可能地选择切削加工的方式，但如果遇到无法装夹（长径比较大时）或切削刀具难以接触到的情况，就要考虑选择电火花加工。

3.2 工具电极的设计与制造

当前主流的CAD/CAM软件（如UG、Pro/E、Solidworks等）都集成了电极设计模块，这极大地提高了模具设计的质量和效率。

电极的具体制造工艺要根据电极的加工要求和企业的制造资源而定。当前有很多企业都已经拥有了能够加工复杂形面的加工中心，用加工中心加工电极具有效率高、精度高等优点，是制造形状复杂电极的首选。此外，对于一些2D电极，采用线切割加工技术往往可以获得较高的加工质量。

采用快速装夹定位系统直接将电极材料装夹在加工机床的装夹系统上进行制造，并且能在加工完成后就立即应用于电火花成形机床上，不用作任何调整就可再进行电火花成形加工。快速装夹定位系统不仅极大地缩短了加工时间，还确保了电极的装夹、定位精度。

3.3 加工的定位

当工件和电极装夹、校正完成后，就需要对它们之间的位置进行精确定位。目前用地比较多的定位方式有“四面分中”和“单边分中”两种。

模具电火花成形加工操作中，可以通过电极基准面与工件基准面的接触感知来实现定位，例如通过使用基准球实现接触感知定位能达到较高精度地定位要求。

当前在模具制造企业中广泛使用的数控电火花成形机床都具有自动定位功能，在需要定位时仅需输入一些必要的测量参数，就能比较快捷地进行地位。

3.4 加工参数的配置

选用电参数是为了实现预定的加工尺寸和表面粗糙度等加工任务，所以其选择的优劣将对模具最终的加工质量造成重要影响。电参数一般是根据电极缩放量进行确定，在具体确定时，要考虑电极数目、电极损耗、电极缩放量等因素。粗加工可以选用安全间隙接近电极缩放尺寸的电参数，而精加工一般都会选用多组电参数以逐渐逼近最终的加工制造的要求。影响模具电火花成形加工质量的因素及应对措施

4.1 加工质量的主要影响因素

目前，数控电火花成形机床已经在模具制造企业中得到了普及。除了机床本身的制造精度外，影响模具最终加工质量的主要因素还包括以下三点：放电间隙及其一致性、工具电极损耗、工件结构形状。

4.2 加工质量分析

模具电火花加工精度受到诸多因素影响，其中电极因素是主要因素。在进行电极设计时，只有同时考虑电极的尺寸精度和其放电时的位置精度，才能最终确保所加工型腔的误差在设计要求的范围之内。

4.3 应对措施

4.3.1 采用多电极加工法

可根据粗、半精、精加工中放电间隙不同的特点，分别采用粗加工电极、半精加工电极和精加工电极来完成整个型腔的加工过程。

4.3.2 合理选择电极材料

电火花加工中，电极材料一般使用紫铜或石墨，但在加工精度要求较高时，还可选用铜钨合金。紫铜电极虽然具有熔点低、磨削困难且不宜采用大电流等缺点，但其电极相对损耗小，并且经锻造后还能做成其他电极，加工性能稳定，使用范围较广泛。石墨电极虽然磨削容易，并且能通过吸附炭来补偿电极损耗，但其不利于通过机械切削的方式进行制造，即使制造出来的精度也较低，所以很难适用于精加工过程。铜钨合金电极的电极损耗极小，特别适用于加工一些精度要求高的型腔，但其成本也较高。因此，应根据要制造电极的特点，在综合分析判断各类材料优缺点的基础上，选择合理的电极材料。结论

电火花成形加工在模具制造领域占据着重要的地位，对其加工工艺进行研究，并对影响加工制造精度的因素进行控制，对促进我国模具制造业的发展具有积极作用。因此，模具制造技术人员应根据模具制造的特点，对电火花成形加工的工艺作进一步的创新和完善，以促使电火花成形加工技术地不断取得进步和发展。

参考文献

[1]马明峻，蒋亨顺，郭洁民.电火花加工技术在模具制作中的应用[M].北京：化学工业出版社，2006.[2]戴雪芬.先进制造技术在模具生产中的应用研究[J].轻工械，2006，24（1）：85-86.[3]伍端阳，李捷.模具制造中电火花加工异常问题及分析[J].模具工业，2006，32（7）：56-59.[4]殷燕芳，陈艳山.电火花加工技术在模具制造中的应用[J].轻工机械，2007，25（4）：64-66.

第三篇：《特种材料复杂型面加工的五轴联动精密数控电火花成形机床》

《特种材料复杂型面加工的五轴联动精密数控电火花成形机床》

课题顺利通过验收

2012年10月15日，在首都航天机械公司（211厂）现场，“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项办组织召开了由北京市电加工研究所承担的《特种材料复杂型面加工的五轴联动精密数控电火花成形机床》科技重大专项课题验收会。验收专家组由技术专家和财务专家14名组成。验收会由专项办吴振凯主持。北京市科学技术研究院邵锦文副院长、科研处张经华处长，工信部财务司领导杨晓娟出席了验收会。课题负责人和承担单位代表出席了会议。

会上，课题负责人杨大勇研究员代表课题组就课题研发过程、执行情况、经费管理及使用情况、主要技术创新和取得的成果向专家们进行了汇报。课题参与单位负责人对子课题的完成情况也进行了汇报。技术专家和财务专家审查了相关文件资料，实地考察了生产现场，并进行了认真质询和讨论。专家组认为该课题圆满完成了合同书中规定的研究内容，完全达到了考核的技术指标要求，课题组提供的验收资料齐全，符合验收规范，一致同意该项目通过验收。熊院士及各位专家对课题取得的成果给予了高度评价：“04科技重大专项实施方案总体要求很高，在前期论证时，专家认为五轴联动精密数控电火花成形机床的研制是国家高端先进制造急需的技术装备，按照规划预计2020年完成，而该课题的实施使这个目标提前完成。课题成果在用户单位的实际应用也达到了良好的应用效果，得到了用户单位的认可，成绩来之不易。”

熊院士及各位专家还提出了殷切的希望，他们谈到“高、奇、缺的特种加工技术对中国航天航空事业至关重要，希望课题承担单位能够立足用户需求，进一步提高精度和可靠性，形成规模化生产，替代进口，继续保持技术领先水平！”

《特种材料复杂型面加工的五轴联动精密数控电火花成形机床》课题于2009年立项，北京市电加工研究所作为责任单位，与北京机床所精密机电有限公司、哈尔滨工业大学、大连理工大学、首都航天机械公司联合承担。五轴联动精密数控电火花加工设备代表着当今国际同行业技术的最高水平，发达国家对我国出口管制严格。本课题研制的工程化、可用于工业生产环境的五轴联动精密数控电火花加工装备，能解决常规机械加工及数控切削不能解决的加工难题，尤其是航天航空等国防高科技行业关键零部件的加工难题，突破西方国家“高、精、尖”设备对我国的技术壁垒，提升我国相关行业的生产能力。

项目在实施期间，责任单位与参与单位密切配合，充分发挥各自的技术优势，开展了五轴联动精密电火花加工技术与装备关键技术研究，申请2项国家发明专利，获1项软件著作权，攻克了脉冲电源、数控系统、数控转轴、电极快换、CAD/CAM软件包、精度补偿等多项关键技术，形成了一套完整的、具有自主知识产权的五轴联动精密数控电火花成形机床加工工艺及设备技术体系，成果技术指标达到国际先进水平，部分指标经用户验证比国外尖端设备提高30%以上，为航天航空制造企业解决了困扰已久的技术瓶颈，在航空发动机、火箭发动机等关键零部件的研制中发挥了巨大的推动作用。在课题研制过程中形成了五轴联动精密电火花加工机床中试线、试验平台和研发基地，并在首都航天211厂形成了示范应用基地。借助于本课题的科技成果——“五轴联动精密电火花技术及装备”荣获2011“中国机械工业科学技术一等奖”。

第四篇：8特种加工实训教程(电火花成型加工工艺)

《特种加工机床操作技能实训教程》1

课题C-8数控电火花成型加工工艺

一、实训目的及要求：

1、合理选择加工参数

2、掌握工件与电极的选用、安装及校正

3、掌握加工技巧

二、实训设备工具及量具：

三、实训内容及步骤：

四、实训教学过程安排：

1.该课题实训指导教师认真负责学生实训考勤；

2.讲解本课题实训教学目的、实训内容、方法步骤及相关的专业知识点；

3.有必要可播放相关教学视频辅助教学；

4.实训指导教师必须进行本实训有关安全操作教育；

5.学生分组按实训教程要求进行操作实训；

6.布置学生的实训作业单填写工作；

7.清理实训工作现场；

8.实训总结。

第五篇：电火花加工车间实习

关于电火花加工车间实习的工作总结

这周我正式进入生产车间实习，被安排到了电火花加工中心。

通过在电火花加工车间一周的实习，首先对它的基本工作原理有了初步的了解，知道了它是利用火花放电时产生的腐蚀现象对材料进行尺寸加工的一种方法。在第一个车间有两台电火花穿孔机，主要用来加工一些很难加工的小孔，处理人工操作过程中出现的一些问题（如攻丝时丝锥断在孔内）。另外，还有四台电火花线切割机，主要对零件进行切割以达到图纸上设计所要求的尺寸。另外一个车间还有从日本进口回来的三台机器，精度都很高。

在实习过程中，有不懂的问题，我就会请教陈师傅来帮我解答，慢慢的也学到了很多以前根本不懂得东西，还纠正了我的一些错误认识。起初，由于自己对机器的操作还不太熟悉，但第三天的时候，在同事的帮助下，我开始着手操作，主要是对射流管进行切割以达到图纸设计所要求的尺寸。直到亲手操作过之后，我才深深体会到实践的重要性，终于懂得，只有自己亲自动手操作了，才会真正学到想要的东西。接下来的两天，我看见同事在画图，自己也想试试，可是一画才知道，根本不像以前学到的哪种操作方法，它是要运用在实际操作过程中的。于是，我就立即虚心请教同事，在他的帮助下，我终于对它的基本操作有所了解，也动手画了图。

通过这一周的实习，可谓是受益匪浅，终于知道了自己存在的不足，也深刻体会到自己头脑中理论和现实中实践的不断冲突。虽然在电火花加工车间只有短短一周，可是我深深感受着工人师傅们忘我的工作热情，学习着生产实践中实际应用的知识。在接下来的实习中，我会更加努力，在车间一定要多动手操作，多向老师傅们请教，一定要做到不耻下问。