電火花加工技術(shù)（Electrical Discharge Machining，簡稱EDM）是一種利用電能和熱能進行材料去除的先進技術(shù)，在現(xiàn)代制造業(yè)中占據(jù)重要地位。該技術(shù)通過工具電極與工件之間的脈沖性火花放電，產(chǎn)生局部瞬時高溫，從而蝕除多余的金屬，實現(xiàn)對零件的尺寸、形狀及表面質(zhì)量的加工要求。

一、電火花加工的基本原理

1、電腐蝕現(xiàn)象：電火花加工基于工具電極和工件（正、負(fù)電極）之間的脈沖性火花放電時的電腐蝕現(xiàn)象。放電過程中，電極和工件表面的金屬被高溫融化、氣化并拋出，從而實現(xiàn)材料的去除。

2、必要條件：

①放電間隙：工具電極和工件之間必須保持一定的放電間隙（通常為幾微米至幾百微米）。間隙過大或過小均無法產(chǎn)生有效的火花放電。

②脈沖電源：火花放電必須是瞬時的脈沖性放電，放電時間一般為10^-7 至10^-3秒，以避免持續(xù)電弧放電對表面造成燒傷。

③工作液介質(zhì)：放電過程必須在具有一定絕緣性能的液體介質(zhì)（如煤油、皂化液或去離子水）中進行。工作液有助于產(chǎn)生脈沖性火花放電，并能排除電蝕產(chǎn)物和對電極及工件表面進行冷卻。

二、電火花加工的特點

1. 材料適應(yīng)性廣：可以加工任何高強度、高硬度、高韌性、高脆性以及高純度的導(dǎo)電材料。
2. 無明顯機械力：加工時無明顯機械力，適用于低剛度工件和微細(xì)結(jié)構(gòu)的加工。
3. 加工精度高：脈沖參數(shù)可依據(jù)需要調(diào)節(jié)，可在同一臺機床上進行粗加工、半精加工和精加工。
4. 表面質(zhì)量好：加工后的表面呈現(xiàn)的凹坑，有利于貯油和降低噪聲。
5. 生產(chǎn)效率相對較低：由于每個脈沖放電蝕除的金屬量極少，因此生產(chǎn)效率低于傳統(tǒng)切削加工。
6. 工具電極損耗：放電過程有部分能量消耗在工具電極上，導(dǎo)致電極損耗，影響成形精度。

三、影響電火花加工的因素

1、極性效應(yīng)：電子和正離子對電極表面的撞擊影響能量分布，從而影響電極的損耗。合理選擇極性可以顯著提高加工效率并減少工具損耗。

2、電參數(shù)：電壓脈沖寬度、電流脈沖寬度、脈沖間隔、脈沖頻率、峰值電流和峰值電壓等電參數(shù)對加工效率和表面質(zhì)量有重要影響。

3、金屬材料熱學(xué)常數(shù)：材料的熔點、沸點、熱導(dǎo)率、比熱容等熱學(xué)常數(shù)影響放電過程中的熱量傳導(dǎo)和蝕除量。

4、加工條件：加工深度、加工面積、型面復(fù)雜程度、工作液的清潔度等都會影響加工的穩(wěn)定性和精度。

四、電火花加工的分類

1、電火花成型加工：采用成型工具電極進行仿形加工，適用于復(fù)雜型腔和模具的加工。

2、電火花線切割加工：利用金屬線作為電極對工件進行切割，廣泛應(yīng)用于模具制造和精密加工領(lǐng)域。

3、其他電火花加工：包括電火花磨削、回轉(zhuǎn)加工、研磨、珩磨及表面強化等。

以下為配套課件：

五、電火花加工的應(yīng)用與發(fā)展

電火花加工技術(shù)因其獨特的優(yōu)勢，在航空航天、汽車制造、模具制造及醫(yī)療器械等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。隨著數(shù)控技術(shù)和脈沖電源技術(shù)的不斷發(fā)展，電火花加工的精度和效率不斷提高，應(yīng)用范圍也在不斷擴大。

總結(jié)

電火花加工技術(shù)作為一種先進的制造技術(shù)，以其獨特的加工原理和廣泛的適用性，在現(xiàn)代制造業(yè)中發(fā)揮著重要作用。掌握電火花加工技術(shù)的基本原理、特點及其影響因素，對于提高加工質(zhì)量和效率具有重要意義。未來，隨著科技的不斷進步，電火花加工技術(shù)將繼續(xù)在制造業(yè)中發(fā)揮重要作用。