電火花機(jī)工作原理及工作過(guò)程【深度解析】

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2、用蝕除導(dǎo)電材料的特種加 工方法，又稱放電加工或電蝕加工，英文簡(jiǎn)稱 EDM。 主要作用 火花加工的主要用于加工具有復(fù)雜形狀的 型孔和型腔的模具和零件；加工各種導(dǎo)電材料， 如硬質(zhì)合金和淬火鋼等；加工深細(xì)孔、異形孔、 深槽、窄縫和切割薄片等；加工各種成形刀具、 樣板和螺紋環(huán)規(guī)等工具。 加工原理 進(jìn)行電火花機(jī)加工時(shí)，工具電極和工件分別接 脈沖電源的兩極，并浸入工作液中，或?qū)⒐ぷ饕?充入放電間隙。通過(guò)間隙自動(dòng)控制系統(tǒng)控制工具 電極向工件進(jìn)給，當(dāng)兩電極間的間隙達(dá)到一定距 離時(shí)，兩電極上施加的脈沖電壓將工作液擊穿， 產(chǎn)生火花放電。 在放電的微細(xì)通道中瞬時(shí)集中大量的熱能，溫 度可高達(dá)一萬(wàn)攝氏度以上，

3、壓力也有急劇變化， 從而使這一點(diǎn)工作表面局部微量的金屬材料立 刻熔化、氣化，并爆炸式地飛濺到工作液中，迅 速冷凝，形成固體的金屬微粒，被工作液帶走。 這時(shí)在工件表面上便留下一個(gè)微小的凹坑痕跡， 放電短暫停歇，兩電極間工作液恢復(fù)絕緣狀態(tài)。 緊接著，下一個(gè)脈沖電壓又在兩電極相對(duì)接近 的另一點(diǎn)處擊穿，產(chǎn)生火花放電，重復(fù)上述過(guò)程。 這樣，雖然每個(gè)脈沖放電蝕除的金屬量極少，但 因每秒有成千上萬(wàn)次脈沖放電作用，就能蝕除較 多的金屬，具有一定的生產(chǎn)率。 在保持工具電極與工件之間恒定放電間隙的 條件下，一邊蝕除工件金屬，一邊使工具電極不 斷地向工件進(jìn)給，最后便加工出與工具電極形狀 相對(duì)應(yīng)的形狀來(lái)。因此，只

4、要改變工具電極的形 狀和工具電極與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方式， 就能 加工出各種復(fù)雜的型面。工具電極常用導(dǎo)電性良 好、熔點(diǎn)較高、易加工的耐電蝕材料，如銅、石 墨、銅鴇合金和鋁等。在加工過(guò)程中，工具電極 也有損耗， 但小于工件金屬的蝕除量， 甚至接近 于無(wú)損耗。 工作液作為放電介質(zhì)， 在加工過(guò)程中還起著冷 卻、排屑等作用。常用的工作液是粘度較低、閃 點(diǎn)較高、性能穩(wěn)定的介質(zhì)，如煤油、去離子水和 乳化液等。 電火花機(jī)是一種自激放電， 其特點(diǎn)如 下： 火花放電的兩個(gè)電極間在放電前具較高的 電壓，當(dāng)兩電極接近時(shí)，其間介質(zhì)被擊穿后，隨 即發(fā)生火花放電。 伴隨擊穿過(guò)程，兩電極間的電 阻急劇變

5、小，兩極之間的電壓也隨之急劇變低。 火花通道必須在維持暫短的時(shí)間（通常為 10-7-10-3s ）后及時(shí)熄滅，才可保持火花放電 的“冷極”特性 （即通道能量轉(zhuǎn)換的熱能來(lái)不及 傳至電極縱深） ，使通道能量作用于極小范圍。 通道能量的作用，可使電極局部被腐蝕。 利用 火花放電時(shí)產(chǎn)生的腐蝕現(xiàn)象對(duì)材料進(jìn)行尺寸加 工的方法，叫電火花機(jī)加工。 電火花加工是在 較低的電壓范圍內(nèi)，在液體介質(zhì)中的火花放電。 電火花的加工 按照工具電極的形式及其與工件 之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的特征， 可將電火花加工方式分為 五類： 利用成型工具電極， 相對(duì)工件作簡(jiǎn)單進(jìn)給 運(yùn)動(dòng)的電火花成形加工； 利用軸向移動(dòng)的金屬絲

6、 作工具電極，工件按所需形狀和尺寸作軌跡運(yùn) 動(dòng)， 以切割導(dǎo)電材料的電火花線切割加工；利用 金屬絲或成形導(dǎo)電磨輪作工具電極， 進(jìn)行小孔磨 削或成形磨削的電火花磨削；用于加工螺紋環(huán) 規(guī)、螺紋塞規(guī)、齒輪等的電火花共軛回轉(zhuǎn)加工； 小孔加工、 刻英表面合金化、表面強(qiáng)化等其他種 類的加工。 電火花加工能加工普通切削加工方法 難以切削的材料和復(fù)雜形狀工件； 加工時(shí)無(wú)切削 力； 不產(chǎn)生毛刺和刀痕溝紋等缺陷；工具電極材 料無(wú)須比工件材料硬； 直接使用電能加工，便于 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化； 加工后表面產(chǎn)生變質(zhì)層， 在某些應(yīng) 用中須進(jìn)一步去除； 工作液的凈化和加工中產(chǎn)生 的煙霧污染處理比較麻煩。

7、工作過(guò)程 1 、目的 : 規(guī)范放電作業(yè) ,實(shí)現(xiàn)工作流程化 ,提高加工效率和 品質(zhì) ,確保模具按時(shí)保質(zhì)地完成。 2 、范圍 : 適用所有的模具放電加工。 3 、職責(zé) : 負(fù)責(zé)模具零件的 EDM 加工。 4 、定義 : 無(wú) 5 、內(nèi)容 : 5.1 組長(zhǎng)根據(jù)生產(chǎn)情況 ,參與制訂生產(chǎn)計(jì)劃 : 5.1.1 根據(jù)模具加工工藝評(píng)審會(huì)議明確本組加 工任務(wù) ; 5.1.2 根據(jù)實(shí)際情況 ,與加工生管共同制定生產(chǎn) 計(jì)劃 ,明確加工時(shí)段及完成日期 ; 5.1.3 需特別注意事項(xiàng)必須加以標(biāo)注 ,并通過(guò)看 板公告 ,會(huì)議等形式下達(dá)工作指令。 5.2 組長(zhǎng)接收上一工站提供的工件和圖紙

8、: 5.2.1 接受由 CNC 提供的銅公零件圖 ,填寫 《銅 公加工控制表》 : A: 檢查圖紙與銅公形狀是否相符 ,如不符 ,則由 CNC 人員加以檢查確認(rèn)并簽名 ; B:檢查圖紙標(biāo)示的基準(zhǔn)角與銅公是否相符 ，如不 符 ,退回 CNC 處理 ,并記錄 ; C:檢查銅公是否需線割，線割部位是否有突起線 割痕 ;如需線割 ,送線割處理 ,如有突起刀痕 ,在知 會(huì)線割組長(zhǎng)后送省模處理 ,并加以記錄 ; D: 檢查圖紙 ,查看火花位是否合理。根據(jù)《銅公 火花位標(biāo)準(zhǔn)》 ,查看銅公檢測(cè)報(bào)告是否與實(shí)際情 況相符 ,如不合理 ,應(yīng)由組長(zhǎng)與 CNC 組長(zhǎng)溝通 ,并 記錄。 5.2.

9、2 接收放電位置總裝圖 : A: 檢查圖紙基準(zhǔn)線與工件中心線是否重合 ,如不 重合需二次偏數(shù) ,需加以標(biāo)注 ; B:檢查工件基角與圖紙所示基角是否相符 ，如不 符退回 CNC; C:檢查Z軸碰數(shù)基準(zhǔn)位置； D:檢查注意事項(xiàng)是否清晰，如不清晰，退回CNCo E:檢查圖紙有無(wú)手工更改，如有更改，檢查更改人 有無(wú)簽名確認(rèn) ,如更改而無(wú)人簽名 ,退 回 CNC 5.2.3 組長(zhǎng)接收由品管分發(fā)的合格銅公 : A: 檢查銅公編號(hào) ,外形是否與圖紙相符 ,如不符 , 可不接收 ; B:檢查銅公有無(wú)變形，損傷，披鋒，鏢絲孔內(nèi)銅屑 是否清理干凈 ; C:檢查需加工位置有無(wú)省模，省模是否

10、合格。不合 格的銅公 ,可拒收 ; D: 檢查銅公尺寸及火花位是否與圖紙相符 ,并與 品管檢驗(yàn)單加以核對(duì)。如誤差在0.05MM 以內(nèi) 需特別加以標(biāo)注.以便在加工時(shí)作火花位調(diào)整； E:檢查銅公基角是否與圖紙相符,碰數(shù)位置是否 清晰，如基臺(tái)起級(jí)或不成平面時(shí)，退回上一工站。 5.2.4 組長(zhǎng)按收上一工站分發(fā)的工件： A:檢查工件基準(zhǔn)角與放電位置總圖標(biāo)示是否相 符,如不符退回上一工站，如未加工零件基準(zhǔn)角 特殊情況下可按圖紙加工基準(zhǔn)角.嚴(yán)禁無(wú)標(biāo)示就 上機(jī)加工； B:檢查工件是否直角，平面是否平整，如直角平整 度超過(guò)0.015,可退回上一工站; C:檢查工件外觀是否完好無(wú)損，如有損傷，退回上

11、一工站； D:檢查其它工序加工的尺寸是否準(zhǔn)確，所留余量 是否合理,如余量超出以下范圍，可拒收。 加工位置 余量范圍 分型面 平順且沒(méi)有死角的位置要到數(shù) 規(guī)則且其它工序無(wú)法加工1 0.1MM ；不 的留 行位槽 平直行位槽側(cè)邊加工到數(shù)，平底行 位槽深度到數(shù)，不規(guī)則切其它工序 無(wú)法加工留0.1MM 枕位 平順且沒(méi)有死角的位置要到數(shù) 規(guī)則留 0.05-0.1MM ，不 后模大身型 腔 平順且沒(méi)有死角的位置要到數(shù) 它工序無(wú)法加工留0.1MM 苴 , 行位 平順且沒(méi)有死角的位置要到數(shù) 它留 0.1-0.2 苴 , 前模大身型 腔 平滑到數(shù)，需留紋可預(yù)留 0.05

12、,其 它留0.1-0.2,特殊部位留0.5 6、組長(zhǎng)排配加工: 6.1 根據(jù)工作計(jì)劃、來(lái)料情況排配加工，并詳細(xì) 記錄加工開(kāi)始時(shí)間及來(lái)料時(shí)間，如有異常情況 導(dǎo)致加工工期延長(zhǎng)，需作記錄，并向主管及時(shí)匯 報(bào)； 6.2 根據(jù)加工情況作加工調(diào)整。 7、操作人員接收到組長(zhǎng)分發(fā)的工件及圖紙并復(fù) 檢，檢查標(biāo)準(zhǔn)同5.2. 8、操作人員嚴(yán)格按《火花機(jī)操作規(guī)范》進(jìn)行加 工作業(yè)： 8.1 加工前必須仔細(xì)審圖，了解加工意圖及加工 形狀； 8.2 必須按《火花機(jī)操作規(guī)范》規(guī)范作業(yè) ，組長(zhǎng) 必須20分鐘巡視檢查一次，發(fā)現(xiàn)不按規(guī)范操 作者,必須及時(shí)指出，并責(zé)令其改正； 8.3 特殊規(guī)定的加工部位可

13、作預(yù)留，待試模后根 據(jù)實(shí)際情況追加； 8.4 按圖紙數(shù)據(jù)進(jìn)行加工，并保證相關(guān)尺寸； 9、自檢： 1.1 加工完后，需自檢，看是否與圖紙尺寸相符, 如不符，可視情況追加；如尺寸嚴(yán)重偏差, 需分析原因，并按《異常報(bào)告》范本寫出異常報(bào) 告； 1.2 加工人員加工完畢后，組長(zhǎng)應(yīng)根據(jù)圖紙加以 檢測(cè)能夠檢測(cè)的位置； 1.3 檢查銅公，如銅公損耗太大，應(yīng)立即通知 CNC 及模具負(fù)責(zé)人 ; 10 、完工處理 : 10.1 將工件、圖紙送品管檢驗(yàn) ,填寫《零件加工 控制表》 ; 10.2 清理工作臺(tái) ,將工具擺放整齊 ; 10.3 整理銅公及圖紙 ,并存放 ; 10.4 試模 OK 后

14、 ,銅公及圖紙由副組長(zhǎng)交銅公倉(cāng) 庫(kù)保管 ; 11 、相關(guān)文件 : 11.1 圖紙 ; 11.2 《電極零件圖》 11.3 《放電位置圖》 11.4 《零件圖》 11.5 《零件加工工藝流程》 12 、相關(guān)表格 /記錄 : 12.1 《零件交接表》 12.2 《零件加工控制表》 12.3 《銅公加工控制表》 附工作流程圖: 內(nèi)容來(lái)源網(wǎng)絡(luò)，由深圳機(jī)械展收集整理! 更多先進(jìn)制造技術(shù)和機(jī)床設(shè)備集中展示相關(guān)內(nèi) 容，就在深圳機(jī)械展！