【正文】 電極固定于連接板上。為保證電極裝夾的要求，必然要使用電極裝夾夾具。當要批量生產(chǎn)石墨電極時，可采用壓力振動加工方法方便地將石墨制成各種所需的電極形狀。石墨電極的制作一般是采用傳統(tǒng)的機械加工，即車、銑、刨、磨、手工修磨，樣板檢驗等方法。）所示的電極，在用機械加工方法制造時，通常是把電極分成四部分來加工，然后再鑲拼成一個整體，）所示。8）化學腐蝕或電鍍：指電極與凸模聯(lián)合加工（或階梯電極）時，對小間隙模具采用化學腐蝕，對大間隙模具采用電鍍。形狀復雜的可適當加大。 l電極；2粘結面，3凸模 a）機械加工；b）線切割加工（3）電極制造常用工藝電極制造常用工藝一般可按下述工序進行：1）刨（或銑）：按圖樣要求刨或銑所要求的形狀的電極毛坯（若是圓形可車削），按最大外形尺寸留1mm左右精加工余量。但取出的次數(shù)不要太多，否則在電極上會出現(xiàn)斜度，影響電極的加工質量。當凸、凹模的配合間隙等于放電間隙時，正好適用磨削后電極的輪廓尺寸與凸模完全相同的情況。但對于截面積較小的工件則不易粘牢，為防止在磨削過程中發(fā)生電極或凸模脫落，可采用錫焊或機械方法使電極與凸模連接在一起。對于純銅、黃銅一類的電極，由于不能用成形磨削加工，一般可用仿形刨床加工而成，并經(jīng)鉗工銼削進行最后修整。矩形、多邊形等鑄鐵或鋼電極可在刨床、銑床或到插床上加工后，再由平面磨床進行磨削加工，經(jīng)鉗工修整后即可使用。對于有損耗加工的電極設計在此沒有涉及。2) 型腔加工電極縱截面尺寸的確定 型腔加工電極縱截面的形狀和尺寸，應根據(jù)型腔底部的形狀和尺寸并考慮放電間隙而確定。當凹模的刃口為全刃口，沒有斜度較大的漏料部分時，電極長度僅計算L1部分，即L=L1，但此時凹模有效刃口厚度T1應為T。 穿孔加工用電極長度 　 　　1電極；2凹模（2）電極長度的確定在電極長度確定方面，穿孔加工與型腔加工是不同的，穿孔加工只計算電極長度，而型腔加工還須考慮各縱截面的形狀和尺寸。其相應部位電極橫截面尺寸的計算公式如下：　　　　　　　　 　 　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　 式中S——單面放電間隙；δ——電極制造公差，通常取模具公差Δ的1/2～2/3，并按“入體原則”標注。為了保證模具加工后的表面粗糙度，最后必須用精規(guī)準修出，因此在確定電極尺寸時，應先按相應的條件得到放電間隙值。這樣即可保證電極的制造精度，得到了尖銳的凹角，而且簡化了電極的加工，節(jié)約了材料，降低了制造成本。但是，必須統(tǒng)一加工基準，否則將增加加工誤差。一次完成凹模各型孔的電火花穿孔加工。階梯電極有許多優(yōu)點：能充分發(fā)揮粗加工的作用，大幅度提高生產(chǎn)效率，使精加工的加工余量降低到最小，特別適宜小斜度型孔的加工，易保證模具的加工質量，并且可減少電規(guī)準的轉換次數(shù)。對于穿孔加工，有時為了提高生產(chǎn)率和加工精度，降低表面粗糙度，可以采用階梯式整體電極。而銀鎢合金的價格更高，約為銅的100倍，所以它的使用受到限制，一般只用于硬質合金模具的加工。由于石墨的熱脹系數(shù)小，所以，最適于大電極的穿孔加工。而黃銅電極的損耗最大。由于磨削困難，使得難以將電極與凸模連接在一起加工，電極與凸模分別制造使凸模與凹模配合間隙不易均勻。這種方法使電極的制造工時減少到了最低程度。因此，鑄鐵是一種較常用的電極材料，多用于穿孔加工。因此，在實際使用中不能任意選擇電極材料，而應選擇相對損耗小、加工過程穩(wěn)定、生產(chǎn)率高、易于制造加工及成本低廉的材料作為電極材料，以滿足模具成型零件的電加工要求。4）各表面的平行度，100 ～。為了保證模具的加工精度，在設計電極時，必須選擇適當?shù)碾姌O材料，合理的電極結構和正確的幾何尺寸，同時還應考慮電極加工工藝性等問題。采用回火熱處理來降低殘余拉應力，或進行噴丸處理把殘余拉應力轉化為壓應力，能夠提高其耐疲勞性能。熱影響層位于熔化凝固層與基體之間。工件的表面變質層分為熔化凝固層和熱影響層。當然，其加工速度也相應下降。側面粗糙度由于有二次放電的修光作用，往往要稍好于底面粗糙度。電火花加工的表面質量主要包括表面粗糙度和表面力學性能?！　。?）工具電極的損耗　　假設工具電極從上往下做進給運動，工具電極下端由于加工時間長，所以絕對損耗較上端大；另外，在型腔入口處由于電蝕產(chǎn)物的存在而容易產(chǎn)生二次放電（由于已加工表面與電極的空隙中進入電蝕產(chǎn)物而再次進行非必要的放電），結果是在加工深度方向上產(chǎn)生斜度，上寬下窄，俗稱喇叭口。 　　（1）放電間隙的大小　　電火花加工時，工具電極的凹角與尖角很難精確地復制在工件上，因為在棱角部位電場分布不均，間隙越大，這種現(xiàn)象越嚴重。　　但在實際生產(chǎn)時要考慮到這些因素之間的相互制約關系和對其他工藝指標的影響。對石墨電極材料的要求是顆粒小、組織細密、強度高和導電性好。純銅不易產(chǎn)生電弧，在較困難的條件下也能實現(xiàn)穩(wěn)定加工；精加工時比石墨電極損耗小，易于加工成精密、微細的花紋，；用過的電極經(jīng)鍛造后還可加工為其他形狀的電極，材料利用率高。鎢、鉬的熔點和沸點都較高，損耗小，但其機械加工性能不好，價格又貴，所以除線切割加工采用鎢、鉬絲外，其他場合很少采用?！　。?）極性效應的影響　　產(chǎn)生極性效應的原因是：正、負電極表面分別受到負電子和正離子的轟擊和瞬時熱源的作用，在兩極表面所分配到的能量不一樣，因而熔化、氣化拋出的電蝕量也就不一樣。、工具電極的損耗速度的主要因素　　電火花加工時，工件和工具同時遭到不同程度的電蝕?！　?）加工起始階段 這時的實際放電面積由小變大，過程擾動較大，因此，先采用比預定規(guī)準較小的放電電流，以使過渡過程比較平穩(wěn)，等穩(wěn)定加工幾秒鐘后再把放電電流調到設定值。如果工具與工件間一旦短路（S＝0），則必須使工具以較大的速度v反向快速回退，消除短路狀態(tài)，隨后再重新向下進給，保證加工中具有的正確放電間隙，使電火花加工能夠正常進行。如果間隙過大，脈沖電壓擊不穿間隙間的絕緣工作液，則不會產(chǎn)生火花放電，必須使電極工具向下進給，直到間隙等于或小于某一值（S=~，與加工規(guī)準有關），才能擊穿并產(chǎn)生火花放電。脈沖電源對電火花加工的生產(chǎn)率、表面質量、加工速度、加工過程的穩(wěn)定性和工具電極損耗等技術經(jīng)濟指標有很大的影響。工作液循環(huán)過濾系統(tǒng)中，沖油的循環(huán)方式比抽油的循環(huán)方式更有利于改善加工的穩(wěn)定性,所以大都采用沖油方式， 所示。為此，要求工作液有一定的絕緣強度。通過偏心機構和平動軌跡保持機構，平動頭將伺服電動機的旋轉運動轉化成工具電極上每一個質點都在水平面內圍繞其原始位置做平面圓周平移運動( 所示)，各個小圓的外包絡線就形成加工表面，小圓的圓周半徑（即平動量Δ），通過平動頭偏心量來調節(jié)可由零逐步擴大，S為放電間隙。 主軸頭的好壞直接影響加工的工藝指標，如生產(chǎn)率、幾何精度以及表面粗糙度，因此對主軸頭有如下要求： 1）有一定的軸向和側向剛度及精度； 2）有足夠的進給和回升速度； 3）主軸運動的直線性和防扭轉性能好； 4）靈敏度要高，無爬行現(xiàn)象； 5）具備合理的承載電極質量的能力。工作臺上裝有工作液箱，用以容納工作液，使電極和工件浸泡在工作液里，起到冷卻、排屑、消電離等作用。位置精度的高低對加工有直接的影響，如果機床的精度不高，加工精度也難以保證。大功率電源粗加工時Vw ＞500mm3/min，但電火花精加工時，通常Vw＜20mm3/ min?！　、葸^渡電弧放電：是正?；鸹ǚ烹娕c穩(wěn)定電弧放電的過渡狀態(tài)，是穩(wěn)定電弧放電的前兆。　?、鄱搪罚悍烹婇g隙直接短路連接，這是由于伺服進給系統(tǒng)瞬時進給過多或放電間隙中有電蝕產(chǎn)物搭接所致。　 17）放電狀態(tài) 放電狀態(tài)是指電火花加工時放電間隙內每一脈沖放電時的基本狀態(tài)，一般分為五種放電狀態(tài)?！　?5) 峰值電流ie(A) 是間隙火花放電時脈沖電流的最大值（瞬時），雖然峰值電流不易直接測量，但它是實際影響生產(chǎn)率、表面粗糙度等指標的重要參數(shù)。一般晶體管方波脈沖電源的峰值電壓ui=80～100V，高低壓復合脈沖電源的高壓峰值電壓為175～300V。s） 從間隙兩端加上脈沖電壓后，一般均要經(jīng)過1小段的延續(xù)時間td，工作液介質才能概率性地被擊穿放電，此時間稱為擊穿延時，它與平均放電間隙大小有關，工具欠進給時，平均放電間隙偏大，平均擊穿延時td就大；反之工具過進給時，放電間隙變小，td也就小?！? 10）放電時間（電流脈寬）te（181?！? 9）脈沖間隔to（181。為了防止電弧燒傷，電火花加工只能用斷續(xù)的脈沖電壓波。 脈沖參數(shù)與電火花加工時的5種放電狀態(tài)　 8）脈沖寬度ti（181?！? 6）電蝕產(chǎn)物 是指電火花加工過程中被電火花蝕除下來的產(chǎn)物。我國早期電火花加工機床中的伺服進給系統(tǒng)是液壓式的，靠液壓油缸和活塞產(chǎn)生進給運動，實現(xiàn)伺服進給。粗加工時間隙較大；精加工時則較小。下面介紹常用的術語和符號。　　一次脈沖放電結束，此后還應有一段間隔時間，使間隙介質消電離，即放電通道中的帶電粒子復合為中性粒子，恢復本次放電通道處間隙介質的絕緣強度，以免總是重復在同一處發(fā)生放電而導致電弧放電，這樣可以保證按兩極相對最近處或電阻率最小處形成下一擊穿放電通道。　　實際上熔化和汽化了的金屬在拋離電極表面時，向四處亂射飛濺，除絕大部分拋入工作液中收縮成球狀小顆粒外，有一小部分飛濺、附著、覆蓋在相對的電極表面上去了。在脈沖放電初期，高溫熱源將使電極放電點部分材料汽化，在汽化過程中，產(chǎn)生很大的熱爆炸力，使被加熱至熔化狀態(tài)的材料擠出或濺出。在放電過程中，通道中的大量電子在電場的作用下奔向陽極并以很高的速度轟擊陽極表面，將動能轉變?yōu)闊崮堋?　　脈沖電源釋放的能量分布在放電通道、陽極上與陰極上。由于受到放電時的磁壓縮效應和周圍介質動力壓縮效應的作用，通道瞬間擴展受到很大阻力，放電開始階段通道截面很小，其初始壓力可達數(shù)十甚至上百兆帕。間隙電壓則由擊穿電壓迅速下降到火花維持電壓一般為（25V），電流則由0上升到某一峰值電流。當陰極表面某處的場強增加到105V/mm以上時，就會產(chǎn)生場致電子發(fā)射，由陰極表面向陽極逸出電子?！　∮捎诜烹姇r間很短，放電間隙很小，所以放電加工的機理相當復雜。由于電火花加工具有許多傳統(tǒng)切削加工所無法比擬的優(yōu)點，因此其應用領域日益擴大，目前已廣泛應用于機械（特別是模具制造）、宇航、航空、電子、電機電器、精密機械、儀器儀表、汽車拖拉機、輕工等行業(yè)，以解決難加工材料及復雜形狀零件的加工問題。 　　　　　 1自動進給調節(jié)裝置；2脈沖電源；3工具；4工作液；5工件；6工作臺；7過濾器；8工作液泵　　電火花加工中，加工材料的去除是靠放電時的熱作用實現(xiàn)的，材料的可加工性主要取決于材斜的導電特性及其熱學特性，如熔點、沸點(汽化點)、比熱容、熱導率、電阻率等，而幾乎與其力學性能(硬度、強度)無關，因此適合于加工難以切削加工的材料。工件5與工具3分別與脈沖電源2的兩輸出端相連接。如果放電時間過長，就會形成持續(xù)電弧放電，使加工表面材料大范圍熔化燒傷而無法用作尺寸加工?！　?）放電點局部區(qū)域的功率密度足夠高，即放電通道要有很高的電流密度（一般為105~106A/cm）?！　?）工具電極和工件電極之間在加工時必須保持一定的間隙，一般是幾個微米至數(shù)百微米。所以人們一直認為電腐蝕是有害的。 電火花放電加工按工具電極和工件的相互運動關系的不同，可以分為電火花穿孔成形加工、電火花線切割、電火花磨削、電火花展成加工、電火花表面強化和電火花刻字等。因放電過程中可見到火花，故稱之為電火花加工，也稱電蝕加工。它是在加工過程中，利用兩極（工具電極和工件電極）之間不斷產(chǎn)生脈沖性的火花放電，靠放電時局部、瞬時產(chǎn)生的高溫把金屬蝕除下來，以使零件的尺寸、形狀和表面質量達到預定要求的加工方法?！　‰娀鸹庸さ馁|量和加工效率不僅與極性選擇有關，還與電規(guī)準（即電加工的主要參數(shù))、工作液、工件、電極的材料、放電間隙等因素有關。例如，電器開關在閉合或斷開時，往往產(chǎn)生火花放電而把接觸表面燒毛、腐蝕。要將放電腐蝕原理用于導電材料的尺寸加工，必須具備以下幾個基本條件。對導電材料進行尺寸加工時，極間應有液體介質；表面強化時，極間為氣體介質。放電的持續(xù)時間一般為1~1000μs，這樣才能使放電產(chǎn)生的熱量來不及傳導擴散到材料的其余部份，放電點集中在很小范圍，內能量集中，溫度高。　 以上這些問題的解決。如此連續(xù)不斷地重復放電，工具電極不斷地向工件進給就可將工具的形狀復制在工件上，加工出所需要的零件，整個加工表面將由無數(shù)個小凹坑所組成， (a)表示單個脈沖放電后的電蝕坑， (b)表示多次脈沖放電后的電極表面。　　電火花加工是直接利用電能進行加工，而電能、電參數(shù)較機械量易于數(shù)字控制、智能控制和無人化操作?！　×私夥烹娂庸さ臋C理，即金屬材料蝕除的微觀過程，有助于掌握電火花加工中各種基本規(guī)律，并能對脈沖電源、機床設備等提出合理的要求?！　∮捎诠ぞ唠姌O和工件的微觀表面是凹凸不平的，極間距離又很小，因而極間電場強度是很不均勻的，兩極之間離得最近的突出點或尖端處的電場強度一般為最大。由于放電通道直徑很小，所以通道中的電流密度可高達105～106 A/cm。由于放電時電流產(chǎn)生磁場，磁場反過來對電子流產(chǎn)生向心的磁壓縮效應。（u）和電流（i）波形、分布與傳遞　　極間介質一旦被擊穿，脈沖電源就通過放電通道瞬時釋放能量，把電能轉換為熱能、動能、磁能、光能、聲能及電磁波輻射能等(其中大部分轉換成熱能)，使兩極放電點和通道本身溫度劇增，該處即產(chǎn)生局部的熔化或汽化，通道中的介質也汽化或熱裂分解?！　鬟f給電極上的能量是產(chǎn)生材料腐蝕的原因?！　鬟f給電極的能量轉化成熱能，并在電極表面形成一個瞬時高溫熱源。這些氣泡上下、內外的瞬時壓力并不相等，壓力高處的熔融金屬液體和蒸氣就會噴爆而出，拋出進入工作液中。人們對這種復雜的拋出機理的認識仍不完善，目前還在不斷深化