【正文】 2）加工的基本原理 當(dāng)工具電極 ( 簡稱工具 ) 與工件電極 ( 簡稱工件 ) 在絕緣液體中靠近時(shí) , 極間電壓將在兩極間 “ 相對(duì)最靠近點(diǎn) ” 電離擊穿 , 形成脈沖放電。在放電通道中瞬時(shí)產(chǎn)生大量的熱能 , 使金屬局部熔化甚至氣化 , 并在放電爆炸力的作用下 , 把熔化的金屬拋出去 , 達(dá)到蝕除金屬的目的。 16 （ 3） 電火花加工原理圖 直流電源經(jīng)變阻器 R 向電容器 C 充電儲(chǔ)能 , 當(dāng)電容器儲(chǔ)電至某千極限電壓時(shí) , 液體介質(zhì)被擊穿 , 電流則通過工具 ( 陰極 ) 和工件 ( 陽極 ) 之間的一定間隙 , 以火花放電的形式驟然接通。隨后 , 電極間電壓驟降 , 火花通道熄滅 , 電源又重新向電容器充電儲(chǔ)能。 依次循環(huán) , 構(gòu)成電火花加工的脈沖放電。 由于放電的結(jié)果 , 在工件上形成與工具截形相同的精確型孔 。而工具仍保持原來的截面形狀。 17 ② 間隙自動(dòng)調(diào)節(jié)器 ：自動(dòng)調(diào)節(jié)極間距離和工具電極的進(jìn)給速度 , 維持一定的放電間隙 , 使脈沖放電正常進(jìn)行。 （ 4） 電火花加工機(jī)床簡介如圖所示 , 電火花加工機(jī)床一般由以下 四大部分組成 : ① 脈沖電源 ：是放電蝕除的供能裝置 , 產(chǎn)生所需要的重復(fù)脈沖 , 加在工件電極與工具電極上 , 形成脈沖放電。每次放電延續(xù)時(shí)間（ 1010 ） 7 3 ③ 機(jī)床本體 用來實(shí)現(xiàn)工件和工具電極的裝夾固定 , 以及調(diào)整其相對(duì)位置精度等的機(jī)械系統(tǒng)。 ④ 工作液 及其 循環(huán)過濾系統(tǒng) 放電必須是在一定的絕緣強(qiáng)度（ 1010）的液體介質(zhì)中進(jìn)行，多用煤油、礦物油 皂化水或去離子水。還可排除電蝕產(chǎn)物及冷卻電極和工件。 3 7 18 （ 5）電火花加工的特點(diǎn) (1)可以加工任何高強(qiáng)度、高硬度、高韌性、高脆性以及高純度的導(dǎo)電材料。 (2)加工時(shí)無明顯的機(jī)械力，故適用于低剛度工件和微細(xì)結(jié)構(gòu)的加工。由于可以簡單地將工具電極的形狀復(fù)制在工件上，再加上數(shù)控技術(shù)的運(yùn)用，因此特別適用于復(fù)雜的型孔和型腔加工。甚至可以使用簡單的工具電極加工出復(fù)雜形狀的零件。 (3)脈沖參數(shù)可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，因而可以在同一臺(tái)機(jī)床上進(jìn)行粗加工、半精加工和精加工。 (4)在一般情況下生產(chǎn)效率低于切削加工。為了提高生產(chǎn)率，常采用切削加工進(jìn)行粗加工，再進(jìn)行電火花加工。目前電火花高速小孔加工的生產(chǎn)率已明顯高于鉆頭鉆孔。 (5)放電過程有部分能量消耗在工具電極上，從而導(dǎo)致電極損耗，影響成形精度。 19 電火花加工的應(yīng)用 ? 按工藝過程中工具與工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和用途不同，電火花加工主要分為： 電火花成形加工 、電火花線切割 加工、 電火花表面強(qiáng) 化等。 （ 1）電火花成形加工 ? 電火花成形加工是通過工具電極相對(duì)于工件作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，將工件電極的形狀和尺寸復(fù)制在工件上，從而加工出所需要的零件，如圖 所示。 20 ? 電火花成形加工主要用于加工各類熱鍛模，壓鑄模、擠壓模，塑料模和膠木模的型腔。這類型腔多為盲孔，內(nèi)形復(fù)雜，各處深淺不同，加工較為因難。為了便于排除加工產(chǎn)物和冷卻，以提高加工的穩(wěn)定性，有時(shí)在工具電極中間開有沖油孔。 ? 電火花成形加工還可以用于加工型孔 (圓孔、方孔、多邊形孔、異形孔 )，曲線孔 (彎孔、螺旋孔 )、小孔和微孔，如圖所示。 21 ? 近年來，在電火花穿孔加工中發(fā)展了高速小孔加工，解決了小孔加工中電極截面小，易變形，孔的深徑比大，排屑困難等問題，取得了良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。加工時(shí)，一般采用管狀電極，內(nèi)通以高壓工作液。工具電極在回轉(zhuǎn)的同時(shí)作軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)如圖。這種方式適合于 — 3 mm的小孔。其加工速度可遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于小直徑麻花鉆頭鉆孔，而且避免了小直徑鉆頭容易折斷的問題。 這種方法還可以用于在斜面和曲面上打孔，且孔的尺寸精度和形狀精度較高。 22 ? 2． 電火花線切割加工 ? 電火花線切割加工是利用移動(dòng)的細(xì)金屬絲作工具電極，按預(yù)定的軌跡進(jìn)行脈沖放電切割。 ? 電火花線切割按線電極移動(dòng)的速度大小可分為 高速走絲線切割 和低 速走絲線切割 。我國普遍采用高速走絲線切割。近年還在發(fā)展低速走絲線切割。 （ 1）高速走絲時(shí)，線電極是直徑為 高強(qiáng)度鉬絲；鉬絲往復(fù)運(yùn)動(dòng)的速度為 8— 10m／ s。 （ 2）低速走絲時(shí)，多采用鋼絲，線電極以小于0． 2 m／ s的速度作單方向低速移動(dòng)。 23 （ 3）電火花線切割的原理 如圖所示，工作時(shí)，脈沖電源的一極接工件，另一極接纏繞金屬絲的儲(chǔ)絲筒。如果切割圖示的內(nèi)封閉結(jié)構(gòu)零件，電極絲須先穿過工件上預(yù)加工的工藝小孔，再經(jīng)導(dǎo)輪由儲(chǔ)絲筒帶動(dòng)作正，反向的往復(fù)移動(dòng)。工作臺(tái)在水平面兩個(gè)坐標(biāo)方向按各自預(yù)定的控制程序，根據(jù)放電間隙狀態(tài)作伺服進(jìn)給移動(dòng)，合成各種曲線軌跡，把工件切割成形。與此同時(shí)，工作液不斷噴注在工件與鉬絲之間，起絕緣、冷卻和沖走屑末的作用。 24 ? 與電火花 成形加 工不同的是，線電極在切割時(shí)．只有當(dāng)電極絲和工件之間保持一定的輕微接觸壓力時(shí)，才形成火花放電。由此可以推斷，在電極絲和工件間必然存在某種電化學(xué)作用產(chǎn)生的絕緣薄膜介質(zhì)，當(dāng)電極絲相對(duì)工件移動(dòng)摩擦和被頂彎所造成的壓力使絕緣薄膜減薄到可以被擊穿的程度，才發(fā)生火花放電。放電產(chǎn)生的爆炸力使鉬絲或銅絲局部振動(dòng)而暫時(shí)脫離接觸，但宏觀上仍屬輕壓放電。 ? 線切割時(shí)，電極絲不斷移動(dòng)，其損耗很小，因而加工精度較高。其平均加工精度可達(dá) 0． 01 mm．大大高于電火花成形加工，表面粗糙度 Ra可達(dá) 1． 6 μ m甚至更小。 ? 國內(nèi)外絕大多數(shù)數(shù)控電火花線切割機(jī)床都采用了不同水平的微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)，基本上實(shí)現(xiàn)了電火花線切割數(shù)控化。 ? 目前，電火花線切割廣泛用于加工各種沖裁模 (沖孔和落料用 )、樣板以及各種形狀復(fù)雜的型孔、型面和窄縫等。 ? 此外，電火花加工還可以進(jìn)行表面強(qiáng)化 。 25 ? 當(dāng)工具陰極不斷向工件進(jìn)給時(shí) , 在工件表面上 , 金屬材料按陰極型面的形狀不斷地溶解 , 電解產(chǎn)生物被高速電解液帶走 , 于是在工件的相應(yīng)表面上就加工出和陰極型面近似相反的形狀。電解加工采用低的工作電壓 (624 V) 、大的工作電流 ( 某些場(chǎng)合可高達(dá) 20220A) 、狹小的加工間隙 () 和高的電解液流速 (560m/s) 。 二、 電解加工 ( 電化學(xué)加工 ) 電解加工加工的基本原理 ：是利用金屬在電解液中產(chǎn)生陽極溶解的電化學(xué)反應(yīng)原理 , 對(duì)金屬材料進(jìn)行成形加工的一種方法。 （ 1） 電解加工原理 如圖