《特种加工电火花》课件

特种加工电火花电火花加工是一种重要的特种加工方法，它利用电极与工件之间产生的电火花来进行材料去除，实现复杂形状的加工电火花加工广泛应用于模具制造、航空航天、电子制造等领域，在精密加工和复杂形状加工方面具有独特优势课程大纲电火花加工基础加工工艺参数•电火花加工概述•放电参数的选择•工作原理与特点•电极材料的选用•应用领域及优势•加工液的种类与配比设备与操作质量控制与应用•电火花加工设备介绍•表面质量与精度控制•数控设备的应用•典型应用案例分析•安全操作规程•发展趋势与展望什么是电火花加工电火花加工是一种利用电火花放电现象去除工件材料的加工方法它是利用脉冲电源在工件与电极之间产生的高频放电，将电极材料转移到工件表面，形成加工表面电火花加工适用于各种金属材料，包括钢、铝、铜、钛等，还可以用于加工硬质合金、陶瓷、玻璃等非金属材料在制造业中，电火花加工广泛用于模具制造、机械加工、航空航天等领域电火花加工的工作原理电极间隙放电在电极间隙中，电流通过加工液，形成高压电场当电压达到一定值时，加工液会被击穿，产生火花放电微小火花作用火花放电时，产生的高温高压将工件表面上的金属熔化或汽化，形成微小的凹坑连续放电形成加工通过控制火花放电的频率、电流等参数，可以使工件表面形成一个连续的凹坑，最终实现加工目的冲洗和冷却加工过程中，加工液需要不断地冲洗和冷却电极，避免电极过热而损坏电火花加工的特点高精度高效率

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2.12电火花加工精度高，可加工出加工速度快，可用于大批量生复杂的形状和尺寸产适用范围广无切削力

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4.34可加工各种金属材料，包括难加工过程中无切削力，不会产加工材料生变形和热影响电火花加工的应用领域模具制造航空航天制造医疗器械制造电火花加工可用于制造各种精密模具，例如电火花加工可用于制造航空发动机、火箭发电火花加工可用于制造各种医疗器械，例如注塑模具、冲压模具和压铸模具，以提高模动机和卫星等航空航天部件，以实现复杂形手术刀、人工关节和植入物，以满足医疗器具的精度和表面光洁度状的加工和高精度要求械的严格精度和表面光洁度要求放电过程及其影响因素电极间隙电压1电压越高，放电强度越大脉冲宽度2脉冲宽度越长，放电时间越长脉冲频率3频率越高，放电次数越多加工液4加工液的介电常数、导电率等都会影响放电过程放电过程是一个复杂的物理现象，涉及到电极间隙的介质击穿和电浆的产生放电过程受到多种因素影响，如电极间隙电压、脉冲宽度、脉冲频率、加工液等放电间隙的选择加工效率加工精度间隙过大降低加工效率，间隙过间隙过大降低加工精度，间隙过小易造成短路小易产生毛刺加工表面质量加工成本间隙过大导致表面粗糙，间隙过间隙过小会导致电极损耗增加，小则易出现烧伤成本上升加工电极的材料选择电极材料的性能电极材料的种类电极材料应具有良好的导电性和导热性，以确保加工过程中的正常用的电极材料包括铜、石墨、钨铜、钼铜、银、铂等常放电和热量传递铜电极价格低廉，加工性能好，但易磨损；石墨电极耐磨性好，电极材料的熔点和硬度应适合加工要求，避免过早磨损或熔化但导电性和导热性较差加工液的选择冷却效果清洗效果润滑效果绝缘效果加工液可快速带走热量，防止加工液可有效清除加工过程中加工液可降低电极与工件之间加工液可防止加工过程中发生工件和电极过热，并保持加工的金属碎屑、灰尘和氧化物，的摩擦力，防止加工表面损伤短路，确保加工过程正常进行稳定性保持加工区域清洁，提高加工精度加工表面质量的控制粗糙度控制表面硬度控制电火花加工表面粗糙度受加工参电火花加工可以提高表面硬度，数、电极材料和加工液影响但也可能出现表面硬化层，影响零件性能表面形貌控制表面清洁度控制电火花加工可形成微观形貌，如加工液残留物、电极磨损颗粒会麻点、裂纹等，影响表面性能影响表面质量，需进行清洗加工精度的控制加工精度控制方法影响因素电火花加工的精度受多种因素影响，包括采用数控电火花加工设备，可以有效提高电极材料的硬度和耐磨性影响加工精度电极材料、加工参数、加工液等加工精度通过合理选择加工参数，可以控制加工精可以使用精密测量仪器，监控加工过程，加工液的导电性和冷却效果影响加工精度度及时调整加工参数电火花加工的优缺点优势优势

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2.12电火花加工能够加工各种复杂形状的工加工过程中，不会产生切削力，因此不件，包括难以用传统方法加工的工件会对工件造成变形和损伤可以加工硬加工精度高，表面光洁度好，可用于制度高、脆性大的材料，如淬硬钢、陶瓷造精密模具和零件、玻璃等劣势劣势

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4.34加工效率较低，加工速度比传统加工方加工过程中会产生大量的热量，需要采法慢得多加工成本较高，需要使用特取有效的冷却措施加工后，工件表面殊的加工设备和材料会有微小的加工层，需要进行后续处理电火花加工设备的组成电火花加工设备主要由电源、工作台、电极架、冷却系统、控制系统等组成电源为加工过程提供高电压、高频率的脉冲电流，工作台用来固定工件，电极架用来固定加工电极，冷却系统用来冷却工作液，控制系统用来控制加工参数数控电火花加工设备数控电火花加工设备是将电火花加工技术与数控技术相结合的现代化加工设备数控电火花加工设备采用计算机控制加工过程，可以实现高精度、高效率、自动化加工电火花加工工艺参数的选择脉冲宽度脉冲电流脉冲宽度影响加工效率和表面粗糙度，需要根脉冲电流影响加工速度和电极磨损，需要根据据材料和加工要求选择合适的脉冲宽度工件尺寸和材料选择合适的脉冲电流脉冲频率放电间隙脉冲频率影响加工效率和表面质量，需要根据放电间隙影响加工精度和表面粗糙度，需要根加工需求选择合适的脉冲频率据工件精度和材料选择合适的放电间隙工件夹持和电极制作工件夹持1确保工件稳定电极制作2精确尺寸材料选择3耐用材料加工精度4影响加工精度工件夹持方法要根据工件形状和尺寸选择电极制作需要考虑材料的耐腐蚀性、导电性和加工性能工艺方案的设计加工任务分析1明确加工目标、尺寸精度要求和表面质量要求等.工件和电极选择2选择合适的加工工件材料和电极材料，考虑加工工艺性和加工效率等因素.加工参数设定3根据加工任务和选择的材料，确定合理的脉冲电流、电压、频率、间隙等参数.加工过程规划4合理规划加工路径，安排加工顺序，防止电极损坏或工件变形.加工辅助设施5选择合适的加工液、夹具、冷却系统和安全防护措施.工艺方案验证6进行小试验证，检验工艺方案是否可行，并进行必要的调整优化.电火花加工的误差分析电极尺寸误差加工间隙误差

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2.12电极的尺寸误差会直接影响加加工间隙的控制精度直接影响工工件的尺寸精度电极的制工件的加工精度加工间隙的作过程会产生误差，例如，电误差主要由电极定位精度、加极的磨损或加工精度不足等工液的温度和粘度、加工电压和电流等因素引起工作台运动误差电极材料的误差

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4.34工作台的运动误差会影响加工电极材料的误差会影响加工表路径的精度工作台的运动误面质量电极材料的误差主要差主要由工作台的机械精度、由电极材料的成分、硬度、电导轨的磨损、伺服系统的控制阻率等因素引起精度等因素引起电火花加工的表面层特性表面粗糙度微观结构电火花加工表面通常具有微观粗糙度，取决于加工过程中产生的热量会改变表面层微观结构放电参数和工件材料，形成淬硬层或退火层残余应力裂纹加工过程中产生的热应力和塑性变形会造成表过度放电或不当操作可能导致表面层出现微裂面层残余应力，影响零件性能纹，影响零件强度和疲劳寿命电火花加工对材料性能的影响表面粗糙度变化热影响区残余应力微观裂纹电火花加工会导致材料表面出放电过程中产生的高温会造成电火花加工会引入残余应力，高温和高压下的放电过程可能现微观形貌变化，影响其表面材料表面热影响区，改变材料影响材料的疲劳强度和抗腐蚀导致材料表面产生微观裂纹，粗糙度的硬度、强度等性能性能影响材料的韧性电火花加工的环境影响环境污染噪声污染电火花加工会产生粉尘、烟雾和气体，包电火花加工过程会产生高频噪声，对周围括金属粉末、氧化物和臭氧，对空气质量环境造成噪声污染，影响工人健康和周边造成污染加工液也会挥发，造成环境污环境加工设备运转产生的振动也会造成染噪声电火花加工的安全操作操作规程安全防护严格遵守操作规程，熟悉设备性佩戴防护眼镜、手套和工作服，能，确保操作安全避免电火花灼伤或金属屑飞溅伤人定期检查环境清洁定期检查设备，及时更换磨损零保持工作环境清洁，及时清理金件，确保设备安全运行属屑和冷却液，避免滑倒或触电电火花加工设备的维护保养定期清洁润滑保养12保持设备清洁，防止灰尘和油定期检查润滑油的油位，确保污堆积，延长设备使用寿命润滑系统正常运行，减少摩擦和磨损检查线路维护记录34定期检查电气线路，确保线路详细记录设备维护保养情况，完整，接线牢固，防止电路故以便及时发现问题，进行维修障和保养电火花加工的质量检验尺寸精度检验表面质量检验形状轮廓检验硬度检验使用精密测量仪器，如千分尺通过目视观察或借助放大镜、使用轮廓仪、投影仪等设备，使用硬度计测量工件的硬度，、卡尺等，测量工件的尺寸精显微镜等工具，检查工件表面检查工件的形状轮廓是否符合以评估其耐磨性和抗压强度度粗糙度、表面缺陷等设计要求电火花加工工艺的改进与优化参数优化效率提升针对不同工件材料和加工需求，优化加工参数改进加工路径和电极设计，减少加工时间和电，如脉冲宽度、电流强度和工作电压极损耗质量控制创新技术通过改进加工工艺，提高加工精度和表面质量采用先进的电火花加工技术，如高速电火花加，降低加工成本工和脉冲电火花加工，提高加工效率和精度电火花加工的发展趋势智能化精密化绿色化多元化电火花加工设备将更加智能化电火花加工技术将朝着更高精电火花加工将更加环保，采用电火花加工技术将不断拓展应，实现自动化操作和工艺参数度方向发展，满足现代工业对更清洁的加工液和更低能耗的用领域，应用于航空航天、医优化运用人工智能技术，提精密部件的苛刻要求提高表设备，减少对环境的污染实疗器械等领域，满足不同行业升加工效率和精度面质量，减少加工误差现绿色制造理念对加工的需求典型应用案例分享电火花加工广泛应用于制造业，例如航空航天、汽车、电子产品、医疗设备等领域例如，汽车行业，电火花加工可用于制造发动机气门、活塞环等部件，以满足高精度和耐磨性的要求电火花加工还可以用于制造精密模具、刀具、工具等，并能应用于各种材料，包括金属、陶瓷、玻璃等其高精度、高效率和灵活性使其成为现代制造业不可或缺的加工方式之一课程总结电火花加工原理加工优势电火花加工是一种利用电火花放电火花加工可加工难加工材料，电的能量去除材料的加工方法，精度高，表面质量好，应用范围适合加工复杂形状、高硬度材料广，包括模具、机械零件加工等工艺参数选择安全操作电火花加工的工艺参数，如放电电火花加工设备存在安全隐患，间隙、脉冲电流、工作液等，对操作时需注意安全规范，并定期加工质量至关重要，需要合理选维护保养设备择问答互动鼓励学生积极提问，并耐心解答对学生提出的问题进行深入分析和讨论，帮助学生加深理解通过问答互动，激发学生的学习兴趣，促进课堂互动学习反馈本课程旨在帮助学生了解电火花加工技术，并能够运用所学知识解决实际问题课程结束后，请积极完成作业并参与讨论，以检验学习效果对于学习过程中遇到的问题，请及时向老师提出，以便得到解答和指导通过学习反馈，不断提高学习效率，最终掌握电火花加工技术。