模具电火花加工技术

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1、第一节概述又称放电加工（ElectricalDischargeMachining，EMI）一、电火花加工是一种直接利用电能和热能进行加工的新工艺。它是在加工过程中，使工具电极和工件之间不断产生脉冲性的火花放电，靠放电时产生的局部、瞬时的高温将金属蚀除下来。第三章模具电火花加工技术这种利用火花放电产生的电腐蚀现象对金属材料进行加工的方法称为电火花加工。1.电火花成形加工：二、工艺方法分类采用成形工具电极进行仿形电火花加工的方法。2.电火花线切割加工：利用金属线作为工具电极对工件进行切割的方法。3.其他类型电火花加工：如：电火花磨削加工、电火花回转加工、电火花研

2、磨、珩磨以及金属电火花表面强化、刻字等。第三章模具电火花加工技术第三章模具电火花加工技术三、电火花加工在模具制造中的应用1.加工复杂形状的型腔。2.加工小孔。3.电火花磨削。4.强化金属表面。5.其他加工。第三章模具电火花加工技术工具电极2和工件3相对置于具有绝缘性能的工作液体介质中，并分别与脉冲电源的两极相连接。脉冲电源的作用是将直流电源转换成一定频率的单向脉冲电流供电极使用。液体供给箱7的作用是将工作箱9中的液体过滤与更换。1-脉冲电源2-工具电极3-工件4-垫块5-过滤器6-泵7-供给箱8-工作液9-工作箱第二节电火花成形加工一、基本工作原理当电压升高

3、到间隙中液体介质的击穿电压时，会使液体介质在绝缘强度最低处被击穿，产生火花放电，由于放电区域很小，放电时间极短，故能量高度集中，使放电区的温度瞬时高达10000℃～12000℃，工件表面和电极表面的金属局部熔化，甚至汽化蒸发。局部熔化和汽化的金属在爆炸力的作用下抛入液体介质中，并被冷却为金属小颗粒，然后被液体介质迅速冲离工作区，从而使工件表面形成一个微小的凹坑。一次脉冲放电后，两极间的电压急剧下降到接近于零，间隙中的液体介质立即恢复到绝缘状态，等待下一次放电。第三章模具电火花加工技术一次脉冲放电的过程可分为四个连续阶段1)极间液体介质的电离、击穿及放电通道的

4、形成2)液体介质热分解、电极材料熔化、汽化热膨胀3)材料的抛出4)极间介质的消电离第三章模具电火花加工技术2.电火花成形加工机床机床具备的条件是：电极和工件接在不同极性上，二者保持一定的距离以形成放电间隙；脉冲波形是单向的；放电必须在具有一定绝缘性能的液体介质中进行；有足够的脉冲放电能量，以保证放电部位的金属熔化或汽化。1-床身2-液压油箱3-工作液槽4-主轴头5-立柱6-工作液箱7-电源箱第三章模具电火花加工技术（1）机床主体包括床身、工作台、立柱、主轴头及润滑系统。（2）脉冲电源把工频的交流电流转换成一定频率的单向脉冲电流。（3）伺服进给系统（4）液体介

5、质循环过滤系统提供清洁的、有一定压力的液体介质。使主轴作伺服运动用于夹持工具电极及支承工件，保证它们的相对位置，并实现电极在加工过程中的稳定进给运动。第三章模具电火花加工技术二、电火花加工工艺特点第三章模具电火花加工技术1）便于加工用机械加工方法难以加工或无法加工的材料，如淬火钢、硬质合金钢、耐热合金。2）电极和工件在加工过程中不直接接触，没有机械切削力。能进行微细、复杂型面加工，可加工特小孔、深孔、窄孔及复杂形状的零件。二、电火花加工工艺特点第三章模具电火花加工技术3）电极材料不必比工件材料硬，不受被加工材料硬度的影响。4）直接利用电能、热能进行加工，便于

6、实现加工过程的自动控制。5）电火花加工是通过脉冲放电来蚀除金属材料的，只需调整电参数即可切换粗、半精、精、超精加工。二、电火花加工工艺特点第三章模具电火花加工技术1）只能加工导电工件。2）生产效率低。3）存在电极损耗，影响零件的加工精度。4）加工表面有变质层。5）加工过程必须在液体介质中进行。6）最小角部半径受限制，线切割加工有厚度限制。第三章模具电火花加工技术三、实现电火花加工基本条件在加工过程中，必须用工具电极的进给和调节装置使接在不同极性上的工具和工件之间形成一定的放电间隙，才能使脉冲放电连续进行。放电间隙一般为0.01～0.1mm左右。第三章模具电火

7、花加工技术三、实现电火花加工基本条件脉冲电源的脉冲波形基本是单向的。放电延续时间ti称为脉冲宽度，应小于10-3s，以使放电产生的热量来不及从放电点过多传导，扩散到其它部位，从而在极小范围内使金属熔化直至气化。脉冲间隔t0，使放电介质有足够长的时间恢复绝缘状态，以免引起持续电弧放电烧伤加工表面而无法用于尺寸加工。第三章模具电火花加工技术脉冲放电过程必须在具有一定绝缘性的液体介质中进行。液体介质能够将电蚀物从放电间隙中排除和对电极表面进行较好的冷却。脉冲放电必须有足够的脉冲放电能量，以保证放电部位的金属熔化或气化。第三章模具电火花加工技术四、模具电火花加工工艺

8、1.型孔加工工艺：电火花加工通孔（型孔）称做穿孔加工