《电火花加工》课件.pptx

电电火花加工火花加工课课件件目录contents电火花加工概述电火花加工的基本原理电火花加工设备电火花加工工艺电火花加工的应用实例电火花加工的未来发展01电电火花加工概述火花加工概述电火花加工的定义电火花加工是一种基于电火花放电原理的加工技术，通过工具电极与工件电极之间的脉冲放电来去除材料。它利用电火花放电时产生的高温、高压和电场力等物理效应，将工件材料局部熔化、汽化或产生塑性变形，从而达到加工的目的。电火花加工能够实现高精度的加工，其加工精度可达到微米甚至纳米级别。高精度电火花加工可以加工各种硬、脆、韧、高熔点等难加工材料，如淬火钢、硬质合金、陶瓷等。适用性强通过工具电极的形状和运动轨迹，可以加工出各种复杂形状的工件。加工复杂形状电火花加工可以通过数控技术实现自动化加工，提高生产效率和加工精度。自动化程度高电火花加工的特点电火花加工在模具制造中应用广泛，可用于加工各种复杂形状的模具型腔和电极。模具制造机械零件加工微细加工艺术品制作对于一些难加工的机械零件，如淬火钢、硬质合金等，电火花加工是一种有效的加工方法。电火花加工可以用于微细领域的加工，如微小型零件、微电子元件等。电火花加工可以用于制作各种艺术品，如雕塑、珠宝等。电火花加工的应用领域02电电火花加工的基本原理火花加工的基本原理放电间隙01电火花放电时，电极与工件之间存在极小的放电间隙，通常为几微米至几百微米。击穿与消电02在极短的时间内，电极与工件之间的介质被击穿，产生电离，形成导电通道。随后，通道中的带电粒子在电场的作用下迅速分离，使得通道中的带电粒子减少，最终导致击穿。电极材料03电极材料对电火花放电的效率有很大影响。常用的电极材料有铜、石墨、钢等。电火花放电原理 电火花加工的物理过程热作用在电火花放电过程中，电极与工件表面局部区域的高温可达到2000以上，使该区域材料熔化、汽化，形成大量高温熔融物和蒸汽。力的作用高温熔融物和蒸汽在高压作用下迅速向周围扩散，对电极和工件表面产生很大的压力，形成力作用。电极损耗在电火花放电过程中，电极材料会逐渐损耗，形成电极损耗。电极损耗的大小直接影响加工精度和表面质量。气体生成在电火花放电过程中，高温熔融物和蒸汽在高压作用下迅速向周围扩散，同时产生大量气体。化学反应在高温、高压条件下，气体与电极和工件表面的材料发生化学反应，生成新的化合物。表面变质层由于电火花加工过程中产生的化学反应和热作用，工件表面会形成一层变质层。变质层的厚度和成分对工件的耐磨性、耐腐蚀性和疲劳强度等性能有很大影响。电火花加工的化学过程03电电火花加工火花加工设备设备按加工方式分按工作台分按电极数量分按控制方式分电火花加工机床的分类01020304电火花穿孔机、电火花成型机。单工作台、双工作台。单电极、多电极。手动、半自动、全自动。电火花加工机床的结构包括床身、主轴头和工作台等部件，是电火花加工机床的主体。用于控制加工过程，包括电源控制、脉冲分配等。用于冷却和排渣，包括工作液箱、泵和过滤器等。包括电极、测具、夹具等。主机部分控制系统工作液循环系统附件和工具包括最大/最小加工尺寸、最大/最小电极尺寸等。加工范围包括定位精度、重复定位精度等。加工精度包括最大/最小电流、最大/最小脉宽等。加工效率根据不同的加工需求和工作液类型而定。工作液压力和流量电火花加工机床的参数04电电火花加工工火花加工工艺艺电火花加工的工艺参数放电间隙：放电间隙是电火花加工中的重要参数，它决定了加工的精度和表面质量。放电间隙的大小需要根据加工的材料、电极的损耗率以及加工的表面质量要求进行调整。脉冲宽度：脉冲宽度决定了单个脉冲的能量，进而影响加工效率、表面粗糙度和电极损耗。较窄的脉冲宽度可以获得较好的表面质量，但加工效率较低；较宽的脉冲宽度可以提高加工效率，但可能会增加表面粗糙度和电极损耗。脉冲频率：脉冲频率决定了单位时间内发生的脉冲数，它对加工效率有直接影响。较高的脉冲频率可以缩短加工时间，但同时也会增加设备的损耗和发热量。电源波形：电源波形决定了单个脉冲的上升沿和下降沿特性，它对加工效率和表面质量有一定影响。理想的电源波形应具有较快的上升沿和缓慢的下降沿，以减少电极损耗和热影响区。其他材料除了铜、石墨和铜钨合金外，还有银、钢、镍等其他电极材料，它们各有特点，适用于不同的加工需求。铜铜是常用的电极材料之一，具有良好的导电性和加工性能。在电火花加工中，铜电极的损耗率较低，适用于大部分材料的加工。石墨石墨是一种优良的电极材料，具有高导电性和耐热性。在电火花加工中，石墨电极的损耗率较高，但适用于加工硬材料和精密零件。铜钨合金铜钨合金是一种高熔点的电极材料，具有较好的耐热性和耐磨性。在电火花加工中，铜钨合金电极适用于加工高温合金和硬质合金等难加工材料。电火花加工的电极材料油冷油冷是在电极和工件之间喷注绝缘油，通过油层来吸收热量并带走部分热量，从而达到冷却的目的。油冷方式适用于大功率、大电流的加工，可以有效地降低电极和工件的温升。水冷水冷是在电极和工件之间喷注冷却水，通过水层来快速带走热量。水冷方式适用于精密和中小功率的加工，可以保持较低的工件温度和较小的热变形。气冷气冷是在电极和工件之间喷注压缩空气，通过气层的流动带走热量。气冷方式适用于高速电火花加工，可以减少电极和工件的温升，同时避免使用冷却油带来的污染问题。电火花加工的冷却方式05电电火花加工的火花加工的应应用用实实例例模具制造是电火花加工应用的重要领域之一。通过电火花加工，可以高效地制造出各种复杂形状的模具，满足不同行业的需求。在模具制造中，电火花加工主要用于型腔、型孔、型面等复杂结构的加工，能够快速、准确地完成加工任务，提高模具的制造精度和生产效率。模具制造中的应用电火花加工适用于各种难加工材料的加工，如淬火钢、硬质合金、陶瓷等高硬度、高耐磨材料。由于这些材料硬度高、韧性好，传统加工方法难以加工，而电火花加工则可以轻松实现这些材料的加工，提高生产效率和材料利用率。难加工材料的应用随着科技的发展，微细加工在许多领域都有广泛的应用，如电子、生物医学、光学等。电火花加工在微细加工中也有着不可替代的作用。通过电火花加工，可以制造出微米级甚至纳米级的精细结构，满足高精度、高光洁度的加工要求，为微细加工领域的发展提供了重要的技术支持。微细加工中的应用06电电火花加工的未来火花加工的未来发发展展通过改进电火花加工设备、优化加工参数和采用新型电极材料，提高加工效率，缩短加工周期。高效加工技术利用高精度数控系统和传感器技术，实现电火花加工过程的实时监测和反馈控制，提高加工精度和表面质量。高精度控制技术研究新型冷却技术、排屑技术等，提高电火花加工过程的稳定性和可靠性，降低废品率和加工成本。高稳定性工艺技术高效率、高精度、高稳定性的发展方向将电火花加工与其他加工技术（如激光加工、超声波加工等）相结合，形成新型复合加工技术，拓展电火花加工的应用领域。复合电火花加工技术针对微小尺寸和复杂结构的加工需求，研究和发展微细电极、高精度数控系统和微量润滑技术，实现微细电火花加工的高效、高精度和高稳定性。微细电火花加工技术利用多轴联动数控系统，实现复杂曲面和异形零件的电火花加工，提高加工复杂性和灵活性。多轴联动电火花加工技术新型电火花加工技术的研发与增材制造技术的结合将电火花加工与增材制造技术相结合，实现复杂金属零件的一体化制造和修复。与智能制造技术的结合将电火花加工技术与物联网、大数据、云计算等智能制造技术相结合，实现电火花加工过程的智能化和柔性化。与快速原型制造技术的结合利用电火花加工技术实现快速原型制造中的复杂结构和高精度表面的加工。电火花加工与其他先进制造技术的结合THANKYOU