电火花加工电极

11.2　电火花加工

1.电火花加工的原理

电火花加工（electrical discharge machining，简称EDM）是通过工具电极和工件之间产生脉冲性的火花放电，靠放电的瞬间局部产生高温把金属蚀除下来的一种加工方法。由于在放电过程中可见到火花，故称之为电火花加工。其工作原理如图11-1所示。

电火花加工时，工件4和工具2分别与脉冲电源6的两输出端相连接。自动进给调节装置1（此处为电动机及丝杠螺母机构）使工具与工件间持续保持一段很小的放电间隙，当脉冲电压加到两极之间时，间隙最小处的工作液（煤油或矿物油）被击穿，形成脉冲放电。在放电通道中产生的高温使金属熔化和气化，并在放电爆炸力的作用下将熔化金属抛出，然后被工作液带走，工件和工具表面都形成了一个小凹坑。由于极间效应（即两极的蚀除量不相等的现象），工件电极的蚀除速度比工具电极的蚀除速度大得多，这样，随着一定频率的脉冲连续不断地放电，工具电极不断地向工件进给，工具电极的轮廓就被精确地复制在工件上。

图11-1　电火花加工原理示意图

1—自动进给调节装置　2—工具　3—工作液　4—工件　5—工作液泵　6—脉冲电源

2.电火花加工的特点

1）适合于难切削材料的加工，能“以柔克刚”，可以用软的电极材料（如紫铜、石墨）加工淬火钢、硬质合金、耐热合金以及聚晶金刚石、立方氮化硼等超硬材料。

2）加工过程中，工具电极与工件不接

触，两者间作用力很小，可以加工特殊及复杂形状的零件，例如低刚性的工件加工、微细加工、复杂型腔模具加工等。

3）脉冲参数可调节，能在同一机床连续进行粗、半精、精加工，加工过程易于实现自动控制。

4）主要用来加工金属等导电材料，在一定条件下也可以加工半导体和非金属材料。

5）电极的耗损影响加工精度。

3.电火花加工的应用

电火花加工具有许多传统切削加工方法无法比拟的优点，其应用领域广泛。它主要用来加工各种金属及合金材料、特殊热敏材料、半导体材料等；加工各种形状复杂的型腔和型孔，如各种模具的型腔、型孔，样板、成形刀具以及小孔（最小直径仅0.01mm）、异形孔等；加工范围已达到小至十微米的孔、缝，大到几米的大型模具和零件。