第一篇：论电火花加工-毕业论文
火花加工简述 电电火花加工简述 ．．．．．．．．．．．．．．
传统的机械加工已有很久的历史，它对人类的生产和物质文明起了极大的作用,但是随着科学技术和生产发展的需要，很多工业部门，尤其是国防工业部门要求尖端科学技术产品向高精度、高强度、高速度、高温、高压、大功率和小型化等方向发展,它们要求机械制造部门解决各种难加工材料（如硬质合金、高强度合金、耐热钢、硬韧表面涂层、陶瓷及金刚石等）的加工；解决各种特殊复杂表面（如涡轮机叶片、模具型腔、喷丝头的小孔窄缝等）的加工；解决各种具有特殊要求的零件（如高精度的薄壁零件、弹性元件等）的加工等一系列问题。这些问题仅靠传统加工方法是很难解决的,有些甚至是无法实现的。因而产生了电火花加工,它具有切削加工不具有的特点：1)不是主要依靠机械能,而是主要用其他能量(如电化学、光、声、热等)去除金属材料；2)工具硬度可以低于被加工材料的硬度；3)加工过程中工具和工件之间不存在显著的机械切削力，正因为电火花加工具有的这种特点，所以电火花加工得到了广泛的应用。下面我要详细介绍一下电火花加工。
大家都知道,当两个不同极性的带电电极靠近到一定距离（几个微米到几十微米），其间隙中的绝缘就会被破坏，而出现蓝白色的火花，这种现象称为火花放电。电火花现象在日常生活中经常可以看到，例如在插头或电器开关触点断开时，往往出现火花放电而将接触部分熔化,腐蚀而损坏，这种现象称为电腐蚀。利用这种电腐蚀现象作为一种加工方法，就称为“电火花加工”。但要将这种现象作用于尺寸加工，还必须创造条件来解决下列问题：
1.在脉冲放电必须有足够大的能量密度，使金属局部熔化和气化，并为使能量集中，通常在绝缘液体介质中进行。
2.放电形式应是脉冲的，脉宽一般为0.1-3000us,使脉冲放电使产生的绝大部分热量来不及从极微小的局部加工区扩散到非加工区。
3.必须把加工过程中所产生的电蚀产物及余热等从微小的电极间隙中排除出去，否则加工将无法正常地连续进行。
4.在每次脉冲放电之间的脉冲间隔内，电极间的介质必须来得及消电离，使下一个脉冲能在两极间另一“相对最靠近点”处击穿放电，以避免总是在同一点上放电而形成稳定电弧，从而使工件的形状尺寸逐点无限趋近于工具电极的形状尺寸。
上述问题的综合解决是通过电火花加工设备来实现的。目前电火花加工设备已非常先进，且类型较多，如电火花成形加工机床、电火花线切割加工机床等，但电火花加工机床主要由脉冲电源、机床本体、工作液循环过滤系统、间隙自动调节器四大部分组成。
脉冲电源的作用是把工频交流电流转换成一定的单向脉冲电流，以供给电极放电间隙所须要的能量来蚀除金属。脉冲电源对电火花加工的生产率、表面质量、加工精度、加工过程的稳定性和工具电极损耗等技术经济指标有很大的影响，是电火花加工机床的心脏，应给予足够的重视。脉冲电源应满足以下工艺要求：
1.有较高的加工速度。不但要在粗加工时有较高的加速度，在精加工时也应有较高的加工速度
2.工具电极损耗低。粗加工时应实现电极低损耗，中、精加工时也要使电极损耗尽可能低。
3.加工过程稳定性好。在给定的各种脉冲参数下能保持稳定加工，抗干扰能力强、不易产生电弧放电、可靠性高、操作方便。
4.工艺范围广。不仅能适应粗、中、精加工的要求，而且要适应不同的工件材料的加工，以及采用不同工具电极材料进行加工的要求。
脉冲电源要都满足上述各项要求是困难的，一般说来，为了满足这些总的要求，还有些具体要求：(1).所产生的脉冲应是单向的，没有负半波或负半波很小，这样一来才能最大限度地利用极性效应，提高生产率和减少工具电极的损耗。(2).脉冲电压波形的前后沿应该较陡，这样才能减少点极间隙的变化及油污程度等对脉冲放电宽度和能量等参数的影响，使工艺过程较稳定。因此常采用矩形波脉冲电源。
(3).脉冲的主要参数、如峰值电流、脉冲宽度、脉冲间隔等应能在很宽的范围内可以调节，以满足粗、中、精加工的要求。
(4).脉冲电源不仅要考虑工作稳定可靠、成本低、寿命长、操作维修方便和体积小问题，还要考虑节省电能。
机床主体用来夹固工件和工具，实现工件与工具之间的精确的相对运动。包括床身、工作台、立柱、主轴头等。电火花加工虽没有机械切削力，但为了保证加工精度，机床的机械传动件和支承件应有一定的刚度，一般不作强度验算，当使用大型机床加工大型工件时，需从采料和结构方面充分考虑机床的刚性。床身工作台面与立柱导轨面间应有一定的垂直度要求，还应有较好的精度保持性，这就要求导轨具有良好的耐磨性和充分消除采料内应力等。
工作液循环过滤系统包括工作液箱、电动机、泵、过滤装臵、工作液槽、油杯、管道、阀门以及测量仪表等。放电间隙中的电蚀产物除了靠自然扩散、定期抬刀以及使工具电极附加振动等排除外，常采用强迫循环的办法加以排除，以免间隙中电蚀产物过多，引起已加工过的侧表面间“二次放电”，影响加工精度，此外也可带走一部分热量。工作液应有一定的介电能力，教好的冷却、洗涤、防锈、灭弧及游离性能、无毒等。成形加工常用的工作液有煤油、锭子油及其混合油，也可用去离子水或其他水质工作液。工作液会越用越脏，必须加以净化、过滤，否则将影响加工性能。具体做法有：自然沉淀法，但是这种方法速度太慢，周期太长，只用于单件小用量或精微加工；介质过滤法，此法常用黄沙、木屑、棉纱头、过滤纸、硅藻土、活性碳等为过滤介质。这些介质各有优缺点，但对中小型工件、加工用量不大时，一般都能满足过滤要求，可就地取材，因地制宜。其中以过滤纸效率较高，性能较好，已有专用纸过滤装臵生产供应；高压静电过滤、离心过滤法等，这些方法技术上比较复杂，采用较少。目前生产上应用的循环系统形式很多，常用的工作液循环过滤系统应可以冲油，也可以抽油，目前国内已有多家专业工厂生产工作过滤循环装臵。
间隙自动调节器的脉冲放电必须在一定的间隙下才能产生，两极间短路或断路（间隙过大）都不可能产生，并且，放电间隙的大小对电蚀效果有一最佳值，加工中应将放电间隙控制在最佳间隙附近。但随着电火花加工的进行，工件和工具电极表面不断被蚀除，放电间隙逐渐增大，因此，在加工过程中必须使工具电极不断向工件靠拢；当电极间短路时，工具电极必须迅速离开工件，而后重新调整到合理间隙；当加工条件变化时，引起实际放电间隙的变化，工具电极的进给也随之作出相应的反应。显然，采用手动调节是无法满足要求的。为此，需采用自动调节器控制安装工具电极的主轴头，以自动调整工具电极的进给，经常自动方维持工具电极与工件之间的合理间隙。间隙自动调节器常用的传动方式有两种：电机传动方式和液压传动方式。液压传动方式的刚性好，灵敏度高，在电火光成形机床中应用较普遍。电火光加工是靠局部电热效应实现加工的，其主要特点有：
1.加工时无显著切削力，适于加工小孔、薄壁、窄槽及各种复杂的形孔、型腔和曲线孔等，也适于精密微细加工；不受加工材料硬度的限制，可以加工任何硬、脆、软的导电材料。2.当脉冲电源的脉冲宽度不大时，对整个工件而言，几乎不受热影响。因此，工件的热影响层很薄，有利于提高表面质量，也可加工热敏感性很强的材料。
3.脉冲参数可以任意调节，加工中只要更换工具电极或采用阶梯形工具电极，就可以在同一台机床上通过改变规准连续进行粗、半精和精加工。精加工的尺寸精度可达0.01mm，表面粗糙度为0.8um；微精加工的尺寸精度可达0.002-0.004mm，表面粗糙度为 0.1-0.05um。
4.由于直接使用电能加工，便于实现加工的自动化。
5.电火花加工的速度、精度、表面粗糙度及工具电极的损耗等与许多因素有关，包括脉冲电源的脉冲宽度、单个脉冲容量、电极的极性、电极的材料、工作液成份及排屑条件等等。并且，降低表面粗糙度与提高加工速度是相互矛盾的，通常降低一级表面粗糙度，加工速度要成倍甚至数十倍地下降，尤其在精加工时更为明显。因此，加工时，要根据被加工零件的材质和工艺要求进行综合考虑，合理地选择上述各项参数和加工条件。
虽然电火花加工有很多的优点，但它也有它的局限性： 1.主要用于加工金属等导电材料，但在一定条件下也可加工半导体材料。
2.一般加工速度较慢，因此通常安排工艺时多采用切削来去除大部分余量，然后再进行电火花加工以求提高生产率，但最近已有新的研究成果表明，采用特殊水基不燃性工作液进行电火花加工，其生产率可不亚于切削加工。3.存在电极损耗，由于电极损耗多集中在尖角或底慢，影响成型精度，但近年来粗加工已能将电极相对损耗比例降到目前为0.1%以下，甚至更小。
火花放电时，电极表面的金属材料究竟是怎样被蚀除下来的呢？这一微观的物理过程即所谓电火花加工的机理，也就是电火花加工的物理本质。了解这一微观过程，有助于掌握电火花加工的基本规律，才能对脉冲电源、进给装臵、机床设备等提出合理要求，从大量实验资料来看，每次电火花腐蚀的微观过程是电场力、磁力、热力、流体动力、电化学和胶化学等综合作用的过程，这一过程大致可分为以下四个连续的阶段：极间介质的电离、击穿，形成放电通道；介质热分解，电极材料熔化，气体化膨胀；电极材料的抛出；极间介质的消电离。
1.极间介质的电离,击穿形成放电通道,液体介质中不可避免地含 有某种杂质(如金属微粒、碳粒子、胶体粒子等)，也有一些自由电子,使介质呈现一定的电导率,在电场作用下,这些杂质将使极间电场更不均匀,当阴极表面某处的电场强度增加到105v/mm即100v/um 左右时,就会产生电场电子发射,由阴极表面向阳极逸出电子,在电场作用下负电子高速向阳极运动并撞击工作液介质中的分子或中性原子,产生碰撞电离，形成带负电的粒子和带正电的粒子，导致带电粒子学崩式增多，使介质击穿形成放电通道。放电通道是由数量大体相等的带正电(正离子)和带负电(电子)以及中性粒子(原子或分子)组成等离子体。2.介质热分解,电极材料熔化,气体热膨胀,极间介质一旦被击穿,电离,形成放电通道后,脉冲电源使通道间的电子高速奔向正极,正离子奔向负极,电能变成动能,动能通过碰撞又转变成热能,于是在通道内,正极和负极表面分别成为瞬时热源,分别达到很高的温度熔化材料。
3.电极材料的抛出,由于高温使金属熔化,汽化,产生高压把金属杂质排入工作液。通道和正负极表面放电点瞬时高温使工作液气化和金属材料熔化、气化、热膨胀产生很高的瞬时压力。通道中心的压力最高，使气化了的气体体积不断向外膨胀，形成一个扩张的“气泡”，气泡上下、内外的瞬时压力并不相等，压力高处的容熔金属液体和蒸气，就被排挤、抛出而进入工作液中。实际上金属材料的抛出过程远比上述的要复杂。放电过程中工作液不断气化，正极受电子撞击、负极受离子撞击，电极材料不断熔化，气泡不断扩大。当放电结束后，气泡温度不再升高，但由于液体介质惯性作用使气泡继续扩展，致使气泡内压力急剧下降，甚至降到大气压以下，形成局部真空，使在高压下溶解在熔化和过热材料中的气体析出，以及材料本身在低压下再沸腾。由于压力的骤降，使熔融金属材料及其蒸气从小坑中再次爆沸飞溅而被抛出。总之，材料的抛出是热爆炸力、电动力、流体动力等综合作用的结果，对这一复杂的抛出机理的认识还在不断深化中。
4.极间介质的消电离,随着脉冲电压的结束,脉冲电流也迅速降为零,标志一次脉冲放电结束,但此后仍应有一段间隔时间使间隙消电离,即放电通道中的带电粒子复合为中性粒子,恢复本次放电通道处间隙介质的绝缘强度,以免总是重复在同一处发生放电而导致电弧放电,这样可以保证按两极相对最近处或电阻率最小处形成下一次击穿放电通道。
电火花加工中还有一些基本规律。在加工过程中，材料被放电腐蚀的规律是十分复杂的综合性问题，研究影响材料放电腐蚀的因素，对于应用电火花加工方法，提高电火花加工的生产率，降低工具电极的损耗是极为重要的。
放电蚀除时，阳极和阴极表面分别受到电子和离子的轰击即瞬时热源的作用，因此它们都遭到电蚀除，但阴阳两极的电蚀除量是不一样的，这种两极蚀除量不一样的现象称为极性效应。一般认为电子的质量小，在短时间内可获得较大的速度，但由于加速度大，即使放电时间很短，大量电子也能达到阴极表面而进行轰击。离子的质量大，加速度小，如放电时间短，部分离子就来不及达到并轰击阳极表面，所以在放电时间短时，离子对阴极的轰击程度不如电子对阳极的轰击。但当放电时间达到一定程度时，离子也有足够的时间到达阴极面，并可获得较大的速度，加上它的质量大，因而离子对阴极的轰击程度远远大于电子对阳极的轰击。阴阳两极的蚀除量不仅与放电时间或脉冲宽度有关，而且还与电极材料及单个脉冲能量等因素有关。在电火花加工过程中极性效应愈显著愈好，必须充分利用极性效应，合理选择加工极性，以提高加工速度及减少工具电极的损耗。在习惯上，通常把工件接正极称为正极性加工，工件接负极的加工称为负极性加工。研究表明，在电火花加工过程中无论正极或负极，都存在单个脉冲的电蚀量与单个脉冲能量在一定范围内成正比的关系。某一段时间内的总蚀除量约等于这段时间内各单个有效脉冲除量总和，故正、负极的金属材料热学常数对电蚀量也有一定的影响。所谓的热学常数是指熔点、沸点、热导率、比热容、熔化热、气化热等。
在电火花加工过程中，工作液的作用是：形成火花击穿放电通道，并在放电结束后迅速恢复间隙的绝缘状态；对放电通道产生压缩作用；帮助电蚀产物的抛出和排除；对工件、工具的冷却作用；因而对电蚀量也有较大的影响。
影响电蚀量的还有其他一些因素，如加工过程的稳定性、加工面积的大小、电极材料、电极材料瞬时熔化或气化而抛出，这些都对电蚀量有一定影响。
影响加工精度的因素很多，除电火花加工机床的机械结构，机械传动以及装夹定位的误差外，影响精度的主要因素有下述几方面：
恒定的侧向间隙可以不影响加工精度，但在加工过程中，有关参数不可避免地要发生变化，特别排屑条件及放电间隙中的电蚀产物浓度的变化，导致各处二次放电机会不同，造成侧向间隙的不均匀，形成斜度和不圆度。提高脉冲峰值电压和增大单个脉冲能量都会导致侧向间隙的增大，粗加工时，因脉冲电流大，脉宽大，所以侧面间隙也大；精加工时，侧面间隙较小。
工具电极的损耗直接影响加工精度，损耗愈小，加工精度愈高。由于尖端部分电场强度大而出现尖端放电现象，因此尖角和棱边的工具电极损耗比较大，故影响仿形精度。脉冲电压虽高，以及单个脉冲能量愈大，影响就愈大。
电火花加工的表面质量主要包括表面粗糙度、表面变质层和表面力学性能三部分。表面粗糙度主要决定于单个脉冲能量，单个脉冲能量愈大，粗糙度愈低。电火花加工后的工件表面，是脉冲放电时所形成的大量凹穴的重叠结果；电火花加工后，工件表面的物理、化学和机械能有所变化，变化层的深度与工件材料及电参数有关。单个脉冲能量愈大及脉冲宽度愈宽变化层愈深。未经淬火的钢材在电火花加工后表面有淬火现象，硬度高而耐磨。淬火经电火花加工后，表面出现二次淬火层和热影响层。由于电参数、冷却条件及材料的原来热处理不同，表面硬度有时降低，有时有不同程度的提高；加工硬质合金和金属陶瓷等硬脆材料，容易产生表面裂纹。工件材料愈脆，单个脉冲能量愈大，脉冲宽度愈宽愈容易产生裂纹。反之，则不易产生裂纹。根据不同的工件材料，合理地选择脉冲参数及工艺过程，可以妥善解决电火花加工中的表面裂纹问题。
最后我将简单介绍一下电火花加工的工艺方法、分类及应用范围。工艺方法有电火花成形加工和电火花线切割加工。电火花成形加工又分为穿孔和型腔加工两大类：穿孔是电火花加工中应用最广的一种，常用来加工冷冲模、拉丝模、喷嘴、喷丝孔等；型腔加工是对锻模、压铸模、挤压模、胶木和塑料压模等型腔加工及整体式叶轮、叶片等曲面零件的加工。线切割加工是利用一根运动着的细金属丝（直径从0.02-0.3mm的钼丝或黄铜丝）作工具电极，并在金属丝与工件间通以脉冲电流，使工件产生电蚀而进行切割加工。
由于生产发展的需要，除上述两种方法外，先后出现了许多形式的电火花加工方法，主要有：电火花磨削、电火花铣削和电火花共轭回转加工等诸多方法，可用于加工精度及表面粗糙度要求较高的小孔、外圆和小模数滚刀等。利用工具电极和工件在气体介质中进行放电的办法来强化刀具、量具和模具的刃口，还可以在各种金属工具和产品上打印标记和图形。多孔加工，用许多黄铜丝组成的刷子电极，一次可加工数万个小孔。次外，还扩展到对半导体材料和非导体材料的加工，如加工锗、硅、金刚石及各种人造宝石等。
利用电火花加工比传统加工方法更加先进，这足以看出电火花加工的优越性。
综上所述,电火花加工有很多优点,所以我们要好好学习这门课程,为将来国家发展尽一份微薄之力.
第二篇：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。
第三篇：电火花加工技术概述
《先进制造技术》课程学习报告
题目：电火花加工技术概述
专业：
机
械
类
姓名：
喻
娇
艳
年级：
2013 级
班级：
机械类1306班
学号：
201303164193
武汉科技大学 机械自动化学院
2016年 6月 10日
电火花加工技术概述
喻娇艳
（武汉科技大学 机械自动化学院, 湖北,武汉）（13级机械类专业,学号201303164193）
摘要：电火花加工（Electrospark Machining）在日本和欧美又称为放电加工（Electrical Discharge Machining,简称EDM）,是一种直接利用电能和热能进行加工的新工艺,本文从电火花加工的研究现状、基本原理、发展前景等三方面加以论述.关键词：电火花加工的研究现状
基本原理
发展前景
Summarize of Electrospark Machining Technique
YU Jiao-yan(College of Machinery and Automation, WuHan University of Science and Technology, HuBei
WuHan 430074)Abstract: Electrospark Machining Technique is also called Electrical Discharge Machining(EDM)in Japan and Occident,it’s a new technology of machining using electrical and heat energy directly.This article discusses it in addition in three aspects including it’s research status,fundamental principle,future prospects,etc.Keywords: Research status;Fundamental principle;Future prospects
1、前言
从前苏联科学院拉扎连柯夫妇在1943年研制出世界上第一台实用化电火花加工装置以来,电火花加工已有70多年的历史,发展速度是惊人的,目前已广泛应用于机械、宇航、航空、电子、电机、仪器仪表、汽车、轻工等行业,它不仅是一种有效的机械加工手段,而且已经成为在某些场合不可替代的加工方法.例如,在解决难、硬材料及复杂零件的加工问题时,应用电火花加工技术十分有效.据统计,目前电火花加工机床的市场占有率已占世界机床市场的6%以上.而且随着科学技术的不断发展,现代制造技术极其相关技术为电火花技术的发展提供了良好机遇.柔性制造、人工智能技术、网络技术、敏捷制造、虚拟制造和绿色制造等现代制造技术正逐渐渗透到电火花加工技术中来,给电火花加工技术的发展带来了新的生机.近年来,国内外很多研究机构对电火花加工技术进行了大量的研究,并且在许多方面取得了显著进展[1-5].2、电火花加工技术的研究现状
经过60多年的发展,电火花加工技术已日趋完善.2011年第十二届中国国际展览会上,40余家国内外特种设备生产商携机参展.在高速铣削技术日趋成熟且飞速发展的今天,包括电火花加工在内的特种加工技术的市场定位越来越清晰,向高速、微细、精密领域发展成了放电加工领域主要突破方向.适合超精密加工的智能化电源技术得到了实质性应用,瑞士的AgieCharmilles公司开发的ISPG智能脉冲电源在加工表面质量、电极损耗、生产效率等方面都达到了新的高度,采用SF模块进行精密加工,表面粗糙度可以达到0.05微米Ra的水平,电极损耗大幅下降,和以往电源相比生产效率提高近30%;日本MAKINO公司开发的EDAF2型机床配备的智能脉冲电源,其超级放电技术(SST),具有放电量自动调节(AFT)、节能、低损耗、超精面加工等功能.国内放电加工技术同时也得到长足的进步.在国家科技重大专项展品方面,苏州电加工研究所有限公司研制的D7132五轴联动电火花加工机和北京市电加工研究所所研发的N850五轴电火花成形机都配置了智能化脉冲电源及高精加工电路,可稳定实现0.1-0.15微米Ra的精密加工.随着趋于微米加工的需求,对电火花加工设备的热稳定要求越来越高,事实上,热稳定指标已成为一种独立的系统广泛应用于机床的生产领域,Charmilles的FDRM3000机床的温度恒定系统是通过具有恒定温度介质冷却各运动轴的直线光栅系统,作为温度补偿系统的一个稳定参照.相比之下,我国在这方个面的的研究和应用与国外先进水平相比还存在较大差距,随着数控电火花技术逐步向精密、微细方向发展,行业内已认识到热变形现象对加工精度影响的重要性并启动了这方面的研究工作,相信不久的将来一定会有突破性发展 [6].3电火花加工技术的基本原理
电火花加工是利用侵在工作液中的两极间脉冲放电时产生的电蚀作用蚀除导电材料的特种方法,又称放电加工或电蚀加工,英文简称EDM.我们可以把整个过程分成彼此独立又相互联系的三个阶段：电离准备阶段、放电热蚀阶段和削离抛出阶段[6].原理图依次如下图所示.模型图
进行电火花加工时,工具电极和工件分别接脉冲电源的两极,并浸入工作液中,或将工作液充入放电间隙.通过间隙自动控制系统控制工具电极向工件进给,当两极间的间隙达到一定距离时,两电极上施加的脉冲电压将工作液击穿,产生火花放电.实现电火花加工的条件: 1.工具电极和工件电极之间必须维持合理的距离.在该距离范围内,既可以满足脉冲电压不断击穿介质,产生火花放电,又可以适应在火花通道熄灭后介质消电离以及排出蚀除产物的要求.2.两电极之间必须充入介质.在进行材料电火花尺寸加工时,两极间为液体介质（专用工作液或工业煤油）;在进行材料电火花表面强化,两极间为气体介质.3.输送到两电极间的脉冲能量密度应足够大.在火花通道形成后,脉冲电压变化不大.因此,通道的电流密度可以表征通道的能量密度.能量密度足够大,才可以使被加工材料局部熔化或汽化,从而在被加工材料表面形成一个腐蚀痕（凹坑）,实现电火花加工.4.放电必须是短时间的脉冲放电.放电持续时间一般为10-7-10-3s.由于放电时间短,使放电时产生的热能来不及在被加工材料内部扩散,从而把能量作用局限在很小范围内,保持火花放电的冷极特性.5.脉冲放电需重复多次进行,并且多次脉冲放电在时间上和空间上是分散的.其一时间上相邻的两个脉冲不在同一点上形成通道;其二,若在一定时间范围内脉冲放电集中发生在某一区域,则在另一段时间内,脉冲放电应转移到另一区域.6.脉冲放电后的电蚀产物能及时排放至放电间隙之外,使重复性放电顺利进行.一方面,火花放电以及电腐蚀过程本身具备将蚀除产物排离的固有特性;蚀除物以外的其余放电产物（如介质的汽化物）亦可以促进上述过程;另一方面,还必须利用一些人为的辅助工艺措施.电火花加工主要用于加工具有复杂形状的型孔和型腔的模具和零件;加工各种硬、脆材料,如硬质合金和淬火钢等;加工深细孔、异形孔、深槽、窄缝和切割薄片等;加工各种成形刀具、样板和螺纹环规等工具和量具;加工稀有贵重金属及特殊零件,以及多品种、多规格的新产品试件零件的加工[7].4 电火花加工技术的发展趋势
电火花加工技术是一项历史比较悠久的技工技术,在航空航天和模具的加工行业被广泛地应用,其能够对那些硬度比较大的复合材料进行加工,而且这项技术的优势还是比较明显的,是材料加工的重要方法.现在,科学技术实现了高速的发展,能够根据生产的需要进行不同类型的加工,其加工的方向朝着柔性的方向发展,而且在材料加工过程中能够节省大量的时间.所以,应该在电火花加工技术原有的优势的基础上,提高其加工的精密程度,实现环保型的加工,完善加工的方法,使电火花加工技术能够在更加广阔的范围中使用[5].电火花加工技术朝着精密化的方向发展
电火花加工技术越来越精密,在材料的尺寸选择上,其实现了高度的精密化,而且在材料的表面质量是比较精确的.在对电火花进行加工的过程中,能够对放电的间隙进行合理的处理,这就使材料加工的精度非常高.加工的间隙在处理的过程中是非常平均的,这就提高了这项加工技术的稳定性.电火花加工技术中,放电间隙是比较小的,而且能够根据材料的不同,分成不同类型的间隙,能够将放电状态进行精确化的检测.电火花加工技术在运行时,由于受到外部因素的影响,所以其效果也是不同的,要强化加工间隙的处理就必须提高伺服控制,还要对其加工的状态进行检测,确保电源是稳定的.在运用电火花进行精密化加工的过程中,需要制定一定的标准,如尺寸标准等,从而能够使材料的表面精度提高.但是,在进行电火花加工时,电极的损耗程度受到外界的影响,尽管工作人员可以对电源和工作介质进行控制,能够尽量减少电极损耗,但是,在进行电火花精确化加工的过程中,还是存在着大量的电极损耗的问题,这就使材料在加工时尺寸存在一定的误差,所以,要根据材料尺寸的要求对材料进行反复地加工,会浪费很多的时间.所以,在进行电火花加工的过程中,要减少电极的损耗.在电火花加工技术中,提高其表面质量的准确度也是重点问题,电火花加工的表面是由一个个微小的凹坑构成的,在加工后表面上会形成一个个的裂纹,这时就需要对表面进行抛光,使表面变得平整,这就使材料加工的成本上升,而且会导致电火花加工技术的效率下降,而且还不能够采用自动化的加工方法.所以,在进行电火花加工的过程中,要实现其表面质量的精密度是相当重要的,可以运用低速的走丝切割技术,在表面形成一个变质层,能够对表面进行保护,防止表面出现凹凸不平的问题.电火花加工技术的微细化方向
在材料的实际生产的过程中,微机电系统得到了较为广泛的应用,而且材料的加工越来越朝着微细化的方向发展,在电火花加工技术中要实现微细化的发展,其能够体现出电火花加工技术的特征,在加工的过程中,材料与材料之间是不能形成宏观的作用力的,而且加工不会受到材料硬度的影响,从而能够使材料在加工的过程中朝着微细化的方向发展.电火花磨削技术使电火花加工技术更加得细致,所以,微细化的发展是今后电火花技术发展的一个重要的趋势.提供少量的能量电源也是今后电火花技术发展的重点,所以,维系电火花技术能够完善材料加工的速度,能够在一定程度上实现多元化的加工.现在,微细多孔电火花加工技术还是比较完善的,其能够形成阵列式的孔隙,能够形成两个不同线路的磨削系统,然后对材料实现粗加工,在粗加工的基础上,能够采用微细电极,对材料的尺寸进行微细化的加工,结合超声振动的方法,能够在一定程度上完善微细电火花加工技术.电火花加工的高速高效化方向
电火花技术与传统的切削加工对比,其性能还是比较优越的,电火花技术加工材料的效率非常高,能够提高材料生产率.按照对电火花加工技术的相关原理来说,其能够提高材料的加工速度,主要在于其使用了节能的电源,能够在一定程度上使加工时的电力更加得充足,从而能够提高电火花加工技术的用电效率,在传统的材料加工过程中,电能的利用率还不到30%,很多电能都通过大量的电阻消耗,所以在电火花加工中采用新型的电源,能够完善电火花加工的用电率,使电能损耗能够减少.电火花加工技术是运用了铣削技术的,在材料的形状比较复杂时,电火花铣削加工技术能够结合复杂的电极,从而能够节省电极在制作过程中消耗的大量的时间,电火花铣削加工技术要分析电极消耗的电能,分析其补偿问题,而且还会受到外界因素的影响,所以,在对电极损耗进行分析时,尽量采用在线分析的方法,从而能够在一定程度上完善加工的效率.在气体的介质中进行电火花铣削加工技术,其可以运用自动化的手段,使加工的效率能够显著的提高,而且能够结合伺服系统,节省了一半的时间.而且其能够借助直线电机加工的方法,这种方法在材料加工时性能更加得稳定,使材料的性能更加得完善,即使在对深小孔进行加工,也能够在一定程度上借助电磁式的驱动程序,使电火花的加工效率提高.运用了先进的技术手段,借助了与电火花加工技术配套的机床技术,从而能够实现对加工的控制,建立模型,从而实现电火花加工技术的高效发展.绿色环保的电火花加工和复合加工方法
在采用电火花加工技术对材料进行加工时,不用使用液体冷却的方法,在材料加工时采用的是气体作为介质的,这符合可持续发展的加工模式.在实际的应用中,电火花加工中会产生大量的工作液,这些工作液会造成很严重的污染,在这些工作液中含有大量的碳氢化合物,这些化合物能够在空气中挥发,从而导致空气污染.而且在电火花加工时,在高温的条件下,会形成大量的烟气,这些烟气中含有大量的二氧化碳和一氧化碳,直接会对人体不利.这些气体还会对机床产生腐蚀作用,在加工的过程中形成电解质的废物,对水资源和土地资源造成极大的污染.在现在的电火花加工技术中,逐渐实现了采用气体介质的方式,这样就不会产生大量的废气和废水,从而能够实现环保型的加工,而且其加工的成本是比较低的,在加工的过程只需要采用空气就能够完善材料的加工.现在,气中电火花加工技术还不太成熟,还在研发的过程中,但是在不久的将来,其一定可以得到很好的应用.电火花加工技术也可以结合超声进行加工,这样能够提高加工的速度.新研发的电火花加工工艺
要使电火花加工技术能够走得更加得长远,就必须不断研发新技术,从而能够为材料的加工提供动力.现在,在电火花加工技术中,主要是对绝缘陶瓷加工技术进行研究,这种加工方法实现了新的突破,能够在一定程度上使电火花加工技术的内容加以扩宽,使其研究方向更加得广泛.在对传统的电火花加工技术进行研究的过程中,其局限性在于只能运用液体介质,所以还是会产生一定的污染.在使用绝缘陶瓷技术进行材料的加工时,其能够突破导电材料自身的限制,能够通过在陶瓷的表面覆盖电极的,从而能够实现对电极区域的加工.然后将产生的一氧化碳和二氧化碳气体去除.现在,新型的电火花加工技术,如立式旋转电火花切割加工工艺实现了长足的发展,能够实现连续的切割,防止了断丝的发生,而且在材料的加工中具有较强的稳定性,能够减少材料表面的粗糙度.这项技术在原理方面呈现出很多优点,其能够分析材料的加工机理,能够从加工的动力学角度去完善加工的效率,但是,这项技术才开始投入使用,所以还需要进一步的完善,而且相关的设备也需要完善,应该建立起配套的设备.结语
现在,电火花加工技术已经在各个行业得到了广泛的使用,其发展前景还是比较好的,所以,在运用电火花技术进行材料的加工时,尽量提高其效率,减少污染,使材料的加工朝着精细化和微细化发展,结合超声技术,使材料的加工效率更高.参考文献
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第四篇：电火花加工技术论文
电火花加工的历史
1943年，苏联学者拉扎连科夫妇研究发明电火花加工，之后随着脉冲电源和控制系统的改进，而迅速发展起来。最初使用的脉冲电源是简单的电阻-电容回路。
50年代初，改进为电阻-电感-电容等回路。同时，还采用脉冲发电机之类的所谓长脉冲电源，使蚀除效率提高，工具电极相对损耗降低。随后又出现了大功率电子管、闸流管等高频脉冲电源，使在同样表面粗糙度条件下的生产率得以提高。
60年代中期，出现了晶体管和可控硅脉冲电源，提高了能源利用效率和降低了工具电极损耗，并扩大了粗精加工的可调范围。
到70年代，出现了高低压复合脉冲、多回路脉冲、等幅脉冲和可调波形脉冲等电源，在加工表面粗糙度、加工精度和降低工具电极损耗等方面又有了新的进展。在控制系统方面，从最初简单地保持放电间隙，控制工具电极的进退，逐步发展到利用微型计算机，对电参数和非电参数等各种因素进行适时控制。
电火花加工
电火花加工是在加工过程中，使工具和工件之间不断产生脉冲性的火花放电，靠放电时局部、瞬间产生的高温把金属蚀除下来。又称放电加工和电蚀加工，英文称（Electrical Discharge Machining,简称EMD）。按照工具电极的形式及其与工件之间相对运动的特征，可将电火花加工方式分为五类:
①利用成型工具电极，相对工件作简单进给运动的电火花成形加工;②利用轴向移动的金属丝作工具电极，工件按所需形状和尺寸作轨迹运动，以切割导电材料的电火花线切割加工;③利用金属丝或成形导电磨轮作工具电极，进行小孔磨削或成形磨削的电火花磨削;④用于加工螺纹环规、螺纹塞规、齿轮等的电火花共轭回转加工;⑤小孔加工、刻印、表面合金化、表面强化等其他种类的加工。
电火花加工的基本原理
(1)极间介质的电离、击穿,形成放电通道
放电通道是有大量带正电和负电的粒子以及中型粒子组成,带电粒子高速运动,相互碰撞,产生大量热能,使通道温度相当高,通道中心温度可达到10000摄氏度以上。由于放电时电流产生磁场，磁场又反过来对电子流动产生向心的磁压缩效应和周围介质惯性力压缩效应的作用，通道扩展受到很大阻力，故放电开始阶段通道截面很小,而通道内有高温热膨胀形成的压力高达几百万帕,高温高压的放电通道以及随后瞬间气化形成的气体急速扩展,产生一个强烈的冲击波向四周传播。在放电的同时还伴随着光效应、声效应和热效应等,这就形成了肉眼所能看到的电火花。
(2)介质热分解、电极材料的融化,汽化热膨胀
极间介质被电离、击穿,形成放电通道后,脉冲电源使通道间的电子高速奔向正极，正离子奔向负极。电能转化为动能，动能通过相互碰撞转化为热能。正极和负极表面形成瞬间热源，使通道瞬间达到很高的温度。通道高温首先使工作液介质气化,进而进行热分解。并且使两电极表面的金属材料开始融化直至沸腾气化。气化后的工作液和金属蒸汽瞬间体积猛增,形成了爆炸的特性。所以在观察电火花加工时,可以看到工件与工具电极间有小气泡冒出，工作液逐渐变黑并听到轻微的爆炸声。
(3)电极材料的抛出
通道和正负级表面放电点瞬间时使高温使工作液气化和金属材料融化、气化，热膨胀产生很高的瞬间压力。通道中心的压力最高，使气化的其体体积不断向外膨胀，形成一个扩张的冲击范围形似“气泡”，在该范围内内外、上下压强不相同，压力高的地方的熔融金属液体和蒸汽就被排挤、抛出而进入工作液。在放电过程中冲击气泡不断扩大，当放电结束后，气泡温度不再升高，但由于液体介质的惯性作用，气泡会继续向外扩张，使气泡内压力急剧降低，甚至降低到大气压一下，形成局部真空，使在高压下溶解在熔化和过热液态金属材料中的气体析出，以及液态金属本身在低压下再沸腾。由于压力的骤降，是熔融金属材料以及其蒸气在加工形成的小坑中再次爆沸飞溅而被抛出。
(4)极间介质的消电离
在电火花放电加工过程中产生的电蚀产物如果来不及排除和扩散,就会改变间隙介质的成分和降低绝缘强度。那么产生的热量将不能及时传出,带电粒子自由能不易降低，将大大减少复合几率，是电离过程不充分，将使下一个脉冲放电通道不能顺利的转移到其他部位，而始终集中在某一部分，使该处介质局部过热而破坏消电离过程，脉冲火花放电将恶循环的转变为有害的稳定电弧放电，此外还使该处介质局部过热,局部过热的工作液高温分解,结碳,使加工无法进行,并烧坏电极。因此为了保证电火花加工过程的正常进行,在两次放电之间必须有足够的时间间隔让电蚀产物充分排除,恢复放电通道的绝缘性,使工作液介质消电离。
电火花加工的条件
为了达到利用电腐蚀现象对金属材料进行尺寸加工，需创造创造以下条件： 1.必须使工具电极和工件被加工表面之间保持一定的放电间隙，这一间隙加工条件而定，通常为0.02~0.1mm。如果间隙过大，极间电压不能击穿极间工作液介质，因而不能产生火花放电；如果间隙过小，很容易造成短路接触，同样不能产生火花放电。为此，火花加工过程中不许具有工具电极的自动进给和调节装置，使其和工件的加工表面保持某一放电间隙。
2.火花放电必须是瞬时的脉冲性放电放电间隙加上电压后，延续一段时间t1，需停歇一段时间t0，延续时间ti，一般为1~1000μs，停歇时间t0一般需要20~100μs，这样才能使放电所产生的热量传导扩散到其余部分，把每一次的放电蚀点分别局限在很小的范围内，否则，像持续电弧放电那样，会使表面烧伤而无法用作尺寸加工。为此电火花加工必须采用脉冲电源。3.火花放电必须在有一定绝缘性能的液体介质中进行，例如没有、皂化液或去离子水等。液体介质又称工作液，他们必须有较高的绝缘强度（电阻率为10^3~10^7Ω·cm），有利于产生脉冲性火花放电。同时，液体还能把电火花加工过程中产生的金属小屑、碳黑、小气泡等电蚀产物从放电间隙中悬浮排除出去，并且对电极和工件表面有较好的冷却作用。
电火花加工的优点以及缺点
优点：
1、能加工硬质合金和淬火的压铸模具镶块；
2、能加工复杂的型腔的模具如形状复杂的深孔、细孔、加强筋、窄槽；
3、加工时有很小的受力
4、主要加工塑料模具和压铸模具和热锻模具
5、使用的电极材料多为比加工工件比较软的石墨和紫铜；采用石墨和紫铜的特点是采用电加工的形状都比较复杂加工电极比较烦琐，采用容易加工的石墨会产生事半功倍的效果；
6、直接使用电能加工，改变的传统的加工方法，操作简单，易于掌握，容易实现电气自动化。电火花加工主要用于模具生产中的型孔、型腔加工，已成为模具制造业的主导加工方法，推动了模具行业的技术进步。
缺点：
1、加工速度较慢。
2、往往在加工比较大的型腔时需要其他的加工方法配合比如为了高效率需要铣去型腔中大部分，然后用电极再去加工。
3、采用电火花加工的工件通常都是盲孔不便于观察，到精加工时放电间隙调小，特别容易产生积碳，严重时甚至产生烧损的现象。
4、加工时工件装卡在电极卡头的垂直下方，找正时需要长时间附下身去找正，对不正的情况，操作者的腰部特别容易疲劳。
5、采用的工作液作为放电介质，在加工过程中还起着冷却、排屑等作用。常用的工作液是粘度较低、闪点较高、性能稳定的介质，如煤油，装卡时遇到怕卡出痕迹的工件不能垫纸板和织物只能垫铜皮。工作环境要求防火，工作时要求排烟，操作者要求戴防毒面具，排烟不倡导致室内的烟雾增多，严重影响操作者的身体健康。在来回装卡工件时，手上势必会粘上煤油，对手上的皮肤伤害很大。
6、装卡电极时，同一工件粗加工和精加工，工件不动，只要换电极就要重新找正，哪怕把电极拆下来简单处理一下，给操作者带来很大的工作量。
7、电火花加工测量尺寸非常复杂往往要借助辅助工具，所以对尺寸的要求相对较低。
影响材料放电腐蚀的因素
1.极性效应对电蚀量的影响
极性效应：单纯由于正负极性不同而彼此电蚀量不一样的现象 1)产生极性效应的原因： 在电火花放电过程中，正、负两极表面分别受到负电子和正离子的轰击和瞬时热源的作用，在两极表面所分配到的能量不一样，因而融化、气化抛出的电蚀量也不一样。
2)影响极性效应的因素：
脉宽、脉间、脉冲峰值电流、放电电压、工作液以及电极对的材料等。2.电参数的影响（电参数主要指的是电压脉冲宽度t1、电流脉冲宽度te、脉冲间隔to、脉冲频率f、峰值电流 ie、峰值电压 u和极性等。）
单个脉冲放电所释放的能量取决于极间放电电压、放电电流和放电持续时间，所以单个脉冲放电能量为
Wm=∫0u（t）i（t）dt 火花放电精细的电阻的非线性特性，击穿后间隙上的火花维持电压是一个与电极对材料及工作液种类有关的数值。
由上述可得，提高电蚀量和生产率的途径在于：提高脉冲频率f；增加单个脉冲能量Wm（可增加平均放电电流ie和脉冲宽度ti，减少脉冲间隙t0，提高系数ka、ke）
3.金属材料热学常数对电蚀量的影响
金属材料的热学常数包括熔点，沸点，热导率，比热容，融化热，气化热等。而正负极产生的热量主要消耗在：
a)由于热传导散失在电极其他部分和工作液中 b)使局部金属材料温度升高至熔点 c)熔化金属材料
d)使熔化的金属材料继续升温至沸点 e)使熔融金属气化
f)使金属蒸汽继续加热成过热蒸汽
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te 所以可得脉冲放电能量相同时，金属的热学常数越高，电蚀量越小，越难加工。此外热导率越大的金属，由于传热快导致瞬间传达的热量越多，因而降低了自身的电蚀量。4.工作液对电蚀量的影响
a)形成火花击穿放电通道，并在放电结束后迅速恢复间隙绝缘状态，防止破坏性电弧放电；
b)对放电通道产生压缩作用，限制其扩展； c)有利于电蚀产物的抛出和排除 d)对工具和工件有很好的冷却作用 5.一些其他因素对电蚀量的影响
加工过程的稳定性；电极材料；电极材料瞬间熔化或气化抛出的速度
电火花加工的加工速度和工具的损耗速度以及降低工具损耗的方法
电火花加工时，工件和工具同时遭受不同程度上的电蚀，单位时间内工件的电蚀量称为加工速度，单位时间内工具的加工速度称为损耗速度。 加工速度
提高加工速度的途径有提高脉冲频率f，增加单个脉冲能量wm，提高工艺系数k等。加工速度的范围，粗加工（200~1000mm /min）、半精加工（20~100 mm /min）、精加工（小于10 mm /min）。随着表面粗糙度的减小，加工速度显著降低。 工具损耗速度
333衡量电极是否耐磨损，不仅仅只是看工具损耗速度vε，还要看同时能达到的加工速度vw，所以用相对损耗（损耗比）θ作为衡量工具电极耐磨的指标。
θ=vε/ vw×100% 降低工具电极的损耗：
a)正确的选用极性和脉宽，一般在短脉冲精加工时采用正极性加工，而在长脉冲粗加工时采用负极性加工。
b)利用吸附效应
由于电火花加工“积炭”现象总是发生在正极，所以在粗加工中往往为了提高生产率、降低电极损耗，均采用“负极加工”（工件接负极，电极接正极）。由于工具电极在煤油之类的碳氢化合物工作液中工作时，碳氢化合物将发生热分解，而产生大量的碳，这些碳粒又和金属结合形成金属碳化合物的微粒，即胶团。中性的胶团在电场作用下可能与其胶团的外层脱离而成为带电荷的碳胶粒。电火花加工中的碳胶粒一般带负电荷，在电场作用下向正极移动，并吸附在正极表面，如果电极表面瞬时温度在#""<左右，且能保持一段时间，即能形成一定强度和厚度的化学吸附层，即“炭黑膜”，由于碳的熔点和气化点很高，且有很高的抗蚀作用，可对电极起到保护和补偿作用，从而实现“低损耗”加工。影响吸附效应的还有冲、抽油的影响，采用强迫冲、抽油有利于间隙间电蚀产物的排除，使加工稳定但会使吸附、镀覆效应减弱，从而增加电极损耗。c)利用热传导效应
电火花加工的热传效应 放电加工中在电流幅值一定的情况下如果放电时间太短以致热量来不及传入金属导致主要是气化而熔化减少；如果放电时间过长使太多的热量传入金属深处也会使熔化减少。只有把放电时间设置在最佳值，才能最好的利用热效率，使电蚀量最大。这种现象称为传热效应。电极的放电点的瞬时温度不仅与瞬时放电能量成正比，而且与放电通道的截面面积有关，还跟电极材料的导热性能相关。因此限制放电初期的脉冲电流有助于限制电流的密度，可以使电极的损耗降低。脉冲电流增长率过高对在热冲击波作用下易脆裂的工具电极（如石墨）的损耗影响非常显著。另一方面，一般采用工具电极的导热性能比工件的导热性能好一些。如果采用较大的脉冲宽度和较小的脉冲电流进行加工，导热作用会使电极表面温度较低而减少损耗，工件表面温度仍较高而有利于工件的蚀除。d)选用合适的电极材料
电火花加工的脉冲电源
要求：
所产生的脉冲应该是单向的，没有负半波或负半波很小，这样才能最大化的利用极性效应，提高生产率和减小工具电极的损耗。
脉冲电压波形的前后沿应该较陡，这样才能减少电极间隙的变化及油污程度等对脉冲放电宽度和能量等参数的影响，使工艺过程稳定。因此一般采用矩形波脉冲电源
脉冲的主要参数应能在很宽的范围内调节，以满足粗、中、精加工的要求。
第五篇：数控电火花加工教案
四川机电职业技术学院 授课教案
2016 ——2017 学年第 1 学期 课程模具制作实训 班级
机械工程系实训实验教研室 编写教师陈雪春 年月
__ 日 第 1 次课
一、教学课题：安全纪律教育
二、教学目的：
1.了解电加工机床及电加工原来等相关内容 2.掌握安全生产规程，养成文明生产的好习惯
三、教学重点及处理方法：安全生产规范动作及规程 处理方法：详细讲解，严格强调
四、教学难点及处理方法：严格按真确的操作规程进行实习生产，养成习惯 处理方法：在实习过程中严格要求并随时提醒
五、教学方法：讲授法：示范操作，再练习
六、教具：多媒体，电加工机床
七、时间分配：授课6课时。授课主要内容：
一、电火花成型加工机床安全操作规程
1、穿戴好安全防护用品。
2、操作者经专业学习，考试合格，才能单独操作。
3、操作室内禁止一切明火和吸烟，并备有扑灭油着火的灭火器。
4、工作前检查机械、脉冲电源、控制旋钮、显示仪表、抽风机等应保持完整可靠。开机前熟悉所操作机床的结构、原理、性能及用途等方面的知识，按照工艺规程做好加工前的一切准备工作，严格检查工具电极与工件电极是否都已校正和固定好。
5、开机后，开启油泵电源，检查工作液系统是否正常
6、装卸工件、定位、校正电极、擦拭机床时，必须切断脉冲的电源，禁止任何人用手触及电极。操作者必须站在脚踏板或绝缘板上。
7、在操作过程中如因故停机，两次间隔不得小于 50 秒；
8、操作过程中，进行移动操作时要特别小心，必须确认移动行程中没有阻挡物，以防撞坏电极和工件，或造成移动轴伺服过载甚至损坏机床；
9、在操作过程中如因故停机，两次间隔不得小于 50 秒；
10、操作过程中，进行移动操作时要特别小心，必须确认移动行程中没有阻挡物，以防撞坏电极和工件，或造成移动轴伺服过载甚至损坏机床；
11、执行定人定机，不准乱操作机床。禁止操作者在机床工作过程中离开机床。
12、工作液面应保持高于工件表面50—60mm，以免液面过低着火。
13、机床的机体应有很好的接地，不准把接地线接到电源的零线上。
14、操作者应该在具有一定耐压绝缘物上工作，电火花机床周围必须铺放绝缘橡胶，绝缘橡胶要求耐压 500V 以上。
15、使用煤油作工作液是时要严防汽油类易燃物混入，机床附近应有灭火器具。
16、室内要有排烟和通风设施。
17、在电极找正及工件加工过程中，禁止操作者同时触摸工件及电极，以防触电。
18、禁止攀登到机床和系统部件上。
19、禁止使用不适用于放电加工的工作液或添加剂。20、工作完毕要断开所有电源，清理机床。
二、线切割加工的安全知识：
操作者必须熟悉线切割机床的操作技术，开机前应先按设备润滑要求，对机床有关部位注润滑油。
操作者必须熟悉线切割的加工工艺，恰当的选取加工参数，按规定的操作顺序操作，防止造成断丝等故障。
用手摇柄操作储丝筒时，用完后应急时取下摇柄，防止丝筒转动时将其甩出伤人。
在装卸电极丝时，应注意防止电极丝扎手。另外换下来的电极丝应放到指定的容器里，防止混入电路和走丝系统中造成电器短路、触电和断丝等故障。手动停机时，要在储丝筒刚换向后尽快按下急停按钮，以免因惯性将钼丝冲断。
机床附近不得放置易燃、易爆物品，防止因工作液一时供应不足产生的放电火花引起爆炸。正式加工前、应正确的确定工件的位置，防止碰撞丝架和超程撞坏丝杆、螺母等传动件。尽量消除工件的残余应力，防止切割过程中爆炸伤人。加工之前应安装好防护罩。
实训的学生进入工厂时一定要穿好工作服，女生应戴好工作帽，不许穿拖鞋、背心、短裤进入实训车间。不准在车间内吃零食、串岗，做与实训无关的事情。数控电加工机床的编程与操作 题目：数控电火花成型加工 课时：2学时
教学目的：通过学习了解数控电火花成型加工的工艺范围、工作特性，数控电火花成型的操作。
教学内容：数控电加工机床是利用电蚀加工原理，采用金属或非金属作为工具电极来切割工件，以满足加工要求。数控电加工机床通过数字控制系统的控制，可按加工要求，自动切割任意角度的直线和圆弧。这类机床主要适用于切割淬火钢、硬质合金等金属材料，特别适用于一般金属切削机床难以加工的细缝槽或形状复杂的零件，在模具行业的应用尤为广泛。
1、数控电火花成型机床分类与组成 1.1电火花成形机床的型号与分类
型号：如型号DK 7125即表示机床工作台宽为250mm的数控电火花成型机床
分类：电火花成型机床按大小可分为小型、中型及大型三类；按精度等级分为标准精度型和高精度型；按工具电极自动进给系统的类型分为液压,步进电机、直流伺服电机驱动型。1.2、数控电火花成型机床的组成
数控电火花成型机床一般由主机,脉冲电源与机床电气系统,数控系统和工作液循环过滤系统等部分组成。
2、数控电火花成型加工工艺与操作过程 2.1 数控电火花成型加工工艺(1)电火花加工的特点及适用范围 ①电火花加工的特点
a）工具电极和工件之间不直接接触。脉冲放电的能量密度高，便于加工用普通的机械加工方法难于加工或无法加工的特殊材料和复杂形状的工件。
b）火花放电时，局部瞬时爆炸力的平均值很小，不足以引起工件的变形和位移。
c）利用电能和热能来去除金属材料，与工件材料的强度和硬度等关系不大。d）脉冲参数可以在一个较大的范围内调节，可以在同一台机床上连续进行粗、半精及精加工。
e）直接利用电能加工,便于实现加工过程的自动化。②电火花加工的适用范围
a）可加工任何难加工的金属材料和导电材料。b）可加工形状复杂的表面。
c）可加工薄壁、弹性、低刚度、微细小孔、异形小孔、深小孔等有特殊要求的零件。（2）电火花加工的主要工艺参数 ①加工速度
对于电火花成形机来说加工速度是指在单位时间内，工件被蚀除的体积或重量。一般用体积加工速度表示。②工具电极损耗
电极损耗分为绝对损耗和相对损耗。③表面粗糙度 表面粗糙度是指加工表面上的微观几何形状误差。对电加工表面来讲，即加工表面放电痕—坑穴的聚集。④放电间隙
放电间隙是指脉冲放电两极间距，实际效果反映在加工后工件尺寸的单边扩大量。对电火花成形加工放电间隙的定量认识是确定加工方案的基础。（3）电极材料及加工特性
铜电极是应用最广泛的材料，选择适当的加工条件可得到无消耗电极加工(电极的消耗与工件消耗的重量之比 石墨：与铜电极相比，石墨电极加工速度高、价格低、容易加工、特别适合于粗加工。钢：在冲模加工中，可以直接用冲头作电板加工冲模。但与铜及石墨电极相比，加工速度，电极消耗率等方面均较差。 铜钨、银钨合金：用铜钨(Cu-W)及银钨(Ag—W)合金电极加工钢料时，特性与铜电极倾向基本一致，但由于价格很高，所以大多只用于加工硬质合金类耐热性材料。(4)加工液的处理 在放电加工过程中产生的加工切屑，加工液燃烧分解生成的碳化物及气体的排出是否顺畅，直接影响加工质量，加工效率。 2.数控电火花成型加工操作过程如下： 1）工艺分析。 2）选择加工方法。3）选择与放电脉冲有关的参数。 4）选择电极材料。5）设计电极。 6）制造电极。7）加工前的准备。 8）热处理安排。9）编制,输入加工程序。 10）装夹与定位。11）开机加工。 12）加工结束。2.2数控电火花成型加工实例 1．加工零件如图5-1所示，采用紫铜制作电极，电极部分φ28×40 夹持部分φ12×15。)，工件采用45钢热处理HRC40～45，上下两面上磨床Ra 0.8。图1-1 2．工艺分析 (1)如图5-1所示的型腔，孔要求对中心，表面粗糙度值Ra 0.8μm；(2)可以采用单轴数控电火花成形机床加工,分步序一次完成；(3)电参数设置如表1-1。表1-1 电参数设置 电参数 Ton Tof LOW HIGN F UP UP F DOWN CARB GAP 峰值 电流 粗加工 300 150 9 1 3 4 1 9 4 9～10 A 中加工 200 120 6 1 2 2 1 9 6 5～6 A 精加工 200 4 1 1 2 1 9 8 1～2 A 3.操作步骤 (1)开启总电源，给接触器控制电源通电，松开急停按钮。(2)按启动按钮，系统进行自检，指示灯全亮。 (3)将电极装夹在主轴头上，注意装夹电极、工件时，机床手控盒面板一定要置于对刀状态,以防触电。 (4)校正电极并调节主轴行程至合适位置，机床手控盒面板置于拉表状态拉表找正电极，调节电极夹头上的调节螺钉，分别调节电极两个方向的倾斜和电极旋转.以找正电极。(5)找正加工基准面和加工坐标。(6)设置电加工规准和各个电参数。(7)启动油泵设置液位到合适位置。(8)放电加工。 (9)加工完毕,升起正轴 ,按下急停按钮。(10)关油泵。
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