•进给方向
•进给方向
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•工具电极 •工件
•工作液
•工具电极 •工件
•电火花成型加工
模具制造工艺学41
4.1 电火花加工
4.1.1 电火花加工的基本原理
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•电火花线切割加 工
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4.1 电火花加工 l 4.1.1 电火花加工的基本原理
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•内圆
• 另外，要保证加工的稳定性。
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4.1 电火花加工
4.1.3 电火花加工的工艺规律 2.加工速度和电极损耗
•（1）加工速度 • 电火花加工时，单位时间内工件的电蚀量称之为 加工速度(υw)，亦即生产率；单位时问内工具的电蚀 量称之为损耗速度(υE)，它们是一个问题的两个方面。 实际生产中多用损耗比（θ ）表示电极的损耗。
•υw =V/t • 加工速度与电极损耗受许多电参数和非电参数影响。
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4.1 电火花加工
4.1.3 电火花加工的工艺规律
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• 图4-9 脉冲宽度 与加工速度的关系
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4.1 电火花加工
4.1.3 电火花加工的工艺规律
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l 4.1.1 电火花加工的基本原理
1.电火花加工的原理
Hale Waihona Puke PPT文档演模板• 图4-2 电火花加工系统示意 图 •1—工件 2—脉冲电源 •3—自动进给调节装置 •4—工具电极 5—工作液 •6—过滤器 7—工作液体泵
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4.1 电火花加工
4.1.1 电火花加工的基本原理
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模具制造工艺学4-1
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2020/11/20
模具制造工艺学41
•4.1 电火花加工
• 早在十九世纪，人们就发 现了电器开光的触点开闭时， 产生放电，使接触部位烧蚀， 造成接触面的损坏。这种放电 引起的电极烧蚀现象叫做电腐 蚀。 • 起初，电腐蚀被认为是有 害的，为减少和避免这种有害 的电腐蚀，人们一直在研究电 腐蚀产生的原因和防止的办法。 当人们掌握了它的规律之后， 便创造条件，转害为益，把电 腐蚀用于生产中。
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•电火花表面强化、刻 字
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4.1 电火花加工
l 4.1.1 电火花加工的基本原理
4.电火花加工设备
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•D7140 P
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4.1 电火花加工
4.1.1 电火花加工的基本原理
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4.1 电火花加工
l 4.1.2 电火花加工机理
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•图4-22 电火花加工时的斜度
• 影响加工精 度的工艺因素主 要有放电间隙的 大小及其一致性、 工具电极的损耗 及其稳定性。
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4.1 电火花加工
4.1.3 电火花加工的工艺规律
•4.影响表面粗糙度的主要因素
• 电火花加工的表面质量主要包括表面粗糙度、表 面变质层和表面力学性能三部分。
•图4-1 脉冲电源空载电压波形 •ti——脉冲宽度；t0——脉冲间隙； •tp——脉冲周期； ——脉冲峰值或空载电压
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4.1 电火花加工
l 4.1.1 电火花加工的基本原理
2.电火花加工的特点
•（1）适合于任何难切削材料的加工 •如各种淬火钢，甚至可以加工超硬材料。
•(2) 可以加工特殊及复杂形状的表面和零件 •如各种复杂模具型腔。
电火花成型加工 主要用于型腔模具的加工。型腔模包括锻模、 压铸模、胶木膜、塑料模、挤压模等。
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4.1 电火花加工
1.电火花穿孔加工
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•电火花穿孔加 工
•图4-25 电极、工件与间隙 的关系
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4.1 电火花加工
电火花穿孔加工 直接法
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4.1 电火花加工
4.1.3 电火花加工的工艺规律
•(4）工作液对电蚀量的影响
• 工作液对加工速度也有影响，粗加工时采用的脉 冲能量大、加工间隙也较大、爆炸排屑抛出能力强， 往往选用介电性能、粘度较大的全损耗系统用油(即机 油)，且全损耗系统用油的燃点较高，大能量加工时着 火燃烧的可能性小；而在中、精加工时放电间隙小， 排屑比较困难，可选用粘度小、流动性好、渗透性好 的煤油作为工作液。
分解电极法是单电极平动加工法和多电极更换加工 法的综合应用。根据型腔的几何形状，把电极分解成 主型腔和副型腔电极分别制造。先加工出主型腔，后 用副型腔电极加工尖角、窄缝等部位的副型腔。
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4.1 电火花加工
电火花成型加工
➢ 电规准的选择、转换 • 在粗加工时，应优先考虑用较宽的脉冲宽度(如400μs 以上)，然后选择合适的脉冲峰值电流，加工面积和加工电 流之间的比例关系。通常，石墨电极加工钢时，最高电流密 度为3～5A/cm2，纯铜电极加工钢时可稍大些。
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4.1 电火花加工
4.1.3 电火花加工的工艺规律
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•图4-24 电火花加工后的表面变化层
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4.1 电火花加工
4.1.4 电火花穿孔成型加工 电火花穿孔加工 • 电火花穿孔用于通孔的加工。如冲裁模具加工、 粉末冶金模具加工、拉丝模具加工、螺纹加工等。
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4.1 电火花加工
4.1.3 电火花加工的工艺规律 1.影响材料放电腐蚀的因素
• 主要有极性效应、电参数、工 件材料性能、工作液性能和其他因 素。
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4.1 电火花加工
4.1.3 电火花加工的工艺规律 •（1）极性效 应
•图4-6正极性加工
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4.1 电火花加工
4.1.3 电火花加工的工艺规律
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•图4-20 冲油压力与电极相对损耗的关系
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4.1 电火花加工
4.1.3 电火花加工的工艺规律
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•图4-21 冲油方式与电极相对损耗的关系
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4.1 电火花加工
4.1.3 电火花加工的工艺规律 •3.影响加工精度的 主要因素
•（3）主要用于加工金属等导电材料 •（4）一般加工速度较慢。 •（5）存在电极损耗。
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4.1 电火花加工
l 4.1.1 电火花加工的基本原理
3.电火花加工工艺方法的分类
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•电火花穿孔加工
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4.1 电火花加工
l 4.1.1 电火花加工的基本原理
• 中规准与粗规准之间并没有明显的界限。一般选用脉冲 宽度为20～400μs、电流峰值为10～25A进行中加工。精加 工应保证表面粗糙度优于Ra1.25，一般都选用窄脉宽 (ti=2～20μs)、小峰值电流(<10A)进行加工。
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4.1 电火花加工
（2)工具电极 • 1）电极材料 •要求耐蚀性高的，如纯铜、铜钨合金、银钨合金以及石 墨电极等。由于铜钨合金和银钨合金的成本高，机械加工 比较困难，故采用的较少，常用的为纯铜和石墨，这两种 材料的共同特点是在宽脉冲粗加工时都能实现低损耗。
•图4-10 脉冲间隙与加工速度的关系
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4.1 电火花加工
4.1.3 电火花加工的工艺规律
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•图4-11 峰值电流与加工速度的关系
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4.1 电火花加工
4.1.3 电火花加工的工艺规律
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•图4-12 加工面积与加工速度的关系
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•4.1 电火花加工
• 二十世纪四十年 代初，前苏联拉扎林科 夫妇研究开关触点受火 花放电腐蚀损坏的现象 和原因时，发现电火花 的瞬时高温可以使局部 的金属熔化、氧化而被 腐蚀掉，从而开创和发 明了电火花加工方法。
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4.1 电火花加工
• 电火花穿孔加工侧面的最佳表面粗糙度为Ra 1.25～0.32，电火花成形加工加平动或摇动后最佳表 面粗糙度为Ra 0.63～0.04，而类似电火花磨削的加 工方法，其表面粗糙度可优于Ra 0.04～0.02，但效 率很低。因此，一般电火花加工到Ra 2.5～0.63之后 采用其它研磨方法改善其表面粗糙度比较经济。
4.1 电火花加工
4.1.3 电火花加工的工艺规律
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• 图4-13 冲油压力与加工速度的关系
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4.1 电火花加工
4.1.3 电火花加工的工艺规律
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•图4-14 抬刀方式与加工速度的关系
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4.1 电火花加工
4.1.3 电火花加工的工艺规律
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4.1 电火花加工
2.电火花成型加工
•进给方向
•进给方向
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•工具电极
•工件
•工件
•电火花成型加工
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4.1 电火花加工
电火花成型加工
•1）单电极平移法
• 单电极平动法是采用 一个电极完成型腔的粗、 中、精加工的。首先采用 低损耗(θ<1％)、高生产率 的粗规准进行加工，然后 利用平动头作平面小圆运 动完成精加工。 • 三轴数控电火花机床 上则采用摇动代替平动。