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1、第 4章 電火花加工 概述 基本概念 電火花加工又稱(chēng)放電加工（ Electrical Discharge Machine,簡(jiǎn)稱(chēng) DM），其加工過(guò)程與傳統(tǒng)的機(jī)械加工 完全不同。電火花加工是一種電、熱能加工方法。 電火花加工的原理是基于工具和工件 (正、負(fù)電極 ) 之間脈沖性火花放電時(shí)的電腐蝕現(xiàn)象來(lái)蝕除多余的金 屬。達(dá)到對(duì)零件的尺寸、形狀及表面質(zhì)量的預(yù)定的加 工要求 概述 發(fā)展概況 20世紀(jì) 40年代后期，前蘇聯(lián)科學(xué)家鮑 拉扎連科針對(duì) 插頭或電器開(kāi)關(guān)在閉合與斷開(kāi)時(shí)經(jīng)常發(fā)生電火花燒蝕 這一現(xiàn)象，經(jīng)過(guò)反復(fù)的試驗(yàn)研究，他終于發(fā)明了電火 花加工技術(shù)，把對(duì)人類(lèi)有害的電火花燒蝕轉(zhuǎn)化為對(duì)人 類(lèi)有益的一種全新工藝

2、方法。 實(shí)現(xiàn)電火花加工必須解決的問(wèn)題 工具電極和工件被加工表面之間保持一 定的放電間隙 火花放電是瞬時(shí)的脈沖性放電 及時(shí)排出電蝕產(chǎn)物 足夠高的電流密度 通常幾微 米至幾百 微米 ti=11000s to=50100s 絕緣強(qiáng)度 103 107cm 圖 4.1 電火花加工原理示意圖 1工件 2脈沖電源 3自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)裝置 4工具 5工作液 6過(guò)濾器 7工作液泵 工件 1與工具 4分別與脈沖電源 2的兩輸出端相聯(lián)接 。 自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)裝置 3（此處為電動(dòng)機(jī)及絲桿螺母機(jī) 構(gòu)）使工具和工件間經(jīng)常保持一很小的放電間隙。 當(dāng)脈沖電壓加到兩極之間，便在當(dāng)時(shí)條件下相對(duì) 某一間隙最小處或絕緣強(qiáng)度最低處擊穿介質(zhì)，在

3、該 局部產(chǎn)生火花放電，瞬時(shí)高溫使工具和工件表面都 蝕除掉一小部分金屬，各自形成一個(gè)小凹坑，如圖 4.1所示。 圖 4.1 電火花加工表面局部放大圖 1凹坑 2凸邊 脈沖放電結(jié)束后，經(jīng)過(guò)一段間隔時(shí)間 t0，使工作 液恢復(fù)絕緣后，第二個(gè)脈沖電壓又加到兩極上，又 會(huì)在當(dāng)時(shí)極間距離相對(duì)最近或絕緣強(qiáng)度最弱處擊穿 放電，又電蝕出一個(gè)小凹坑。 左圖表示單個(gè)脈沖放電后 的電蝕坑 右圖表示多次脈沖放電后 的電極表面 這樣以相當(dāng)高的頻率，連續(xù) 不斷地重復(fù)放電，工具電極不斷 地向工件進(jìn)給，就可將工具的形 狀復(fù)制在工件上，加工出所需要 的零件，整個(gè)加工表面將由無(wú)數(shù) 個(gè)小凹坑所組成。 一 電火花加工的機(jī)理 火花放電時(shí)，

4、電極表面的金屬材料究竟是 怎樣被蝕除下來(lái)的，這一微觀(guān)的物理過(guò)程即所 謂的電火花加工機(jī)理，也就是電火花加工的物 理本質(zhì)。 了解這一微觀(guān)過(guò)程，有助于掌握電火花加 工的基本規(guī)律，才能對(duì)脈沖電源、進(jìn)給裝置、 機(jī)床設(shè)備等提出合理的要求。 每次電火花腐蝕的微觀(guān)過(guò)程是電場(chǎng)力、磁 力、熱力、流體動(dòng)力、電化學(xué)和膠體化學(xué)等綜 合作用的過(guò)程。這一過(guò)程大致可分為以下四個(gè) 連續(xù)的階段： 極間介質(zhì)的電離、擊穿，形成放電通道； 介質(zhì)熱分解、電極材料熔化、汽化熱膨脹；蝕 除產(chǎn)物的拋出；極間介質(zhì)的消電離。 極間介質(zhì)中存在許多雜質(zhì) 1 極間介質(zhì)的擊穿和放電通道的形成 氣體擊穿理論 氣體擊穿的原因：一是氣體的介電常數(shù)小，因此氣泡中

5、的 電場(chǎng)強(qiáng)度比液體中的高；二是氣體的擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度比液體低 圖 4-3 極間放電電壓和電流波形 a）電壓波形 b）電流波形 從雪崩電離開(kāi)始，到建立放電通道的過(guò)程 非常迅速，一般小于 0.1s ，間隙電阻從 絕緣狀況迅速降低到幾分之一歐姆，間隙電 流迅速上升到最大值（幾安到幾百安）。由 于通道直徑很小，所以通道中的電流密度可 高達(dá) 103 104A/mm2。間隙電壓則由擊穿電 壓迅速下降到火花維持電壓（一般約為 25V），電流則由 0上升到某一峰值電流 （圖 4.3b中 2 3段）。 1 極間介質(zhì)的擊穿和放電通道的形成 火花維持電壓 :火花維持電壓是電火花加工中每次火 花擊穿后，在放電間隙上火花放

6、電時(shí)的維持電壓，一 般在 25 V左右，但它實(shí)際是一個(gè)高頻振蕩的電壓。 影響電場(chǎng)強(qiáng)度的因素：初始電子和電場(chǎng)強(qiáng)度 1 極間介質(zhì)的擊穿和放電通道的形成 影響電場(chǎng)強(qiáng)度的因素：極間電壓和極間距離 雪崩電離過(guò)程是由電子的運(yùn)動(dòng)決定的 放電通道是由數(shù)量大體相等的帶正電（正離子）粒子和帶負(fù)電粒子（電 子）以及中性粒子（原子或分子）組成的等離子體。 2 介質(zhì)熱分解、電極材料熔化、氣化熱膨脹 帶電粒子高速運(yùn)動(dòng)相互碰撞，產(chǎn)生大量的熱，使通道溫度相當(dāng)高，通道 中心溫度可高達(dá) 10000 C以上。 由于電子流動(dòng)形成電流而產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)又反過(guò)來(lái)對(duì)電子流產(chǎn)生向心的 磁壓縮效應(yīng)和周?chē)橘|(zhì)慣性動(dòng)力壓縮效應(yīng)的作用，通道瞬間擴(kuò)展受

7、到很大 阻力，故放電開(kāi)始階段通道截面很小，電流密度高達(dá) 105 107A/cm2,而通 道內(nèi)由瞬時(shí)高溫?zé)崤蛎浶纬傻某跏級(jí)毫蛇_(dá)數(shù)十兆帕。 高壓高溫的放電通道以及隨后瞬時(shí)氣化形成的氣體（以后發(fā)展成氣泡） 急速擴(kuò)展，并產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)烈的沖擊波向四周傳播。 在放電過(guò)程中，同時(shí)還伴隨著一系列派生現(xiàn)象，其中有熱效應(yīng)、電磁效 應(yīng)、光效應(yīng)、聲效應(yīng)及頻率范圍很寬的電磁波輻射和局部爆炸沖擊波等。 放電通道在高溫的作用下，首先把工作液介質(zhì)氣化，進(jìn)而 熱裂分解氣化（如煤油等碳?xì)浠衔锕ぷ饕海?，高溫后裂?為 H2、 C2H2、 CH4、 C2H4和游離碳等，水基工作液則熱分解 為 H2、 O2 的分子甚至原子等。 2

8、介質(zhì)熱分解、電極材料熔化、氣化熱膨脹 圖 4.4 放電間隙狀況示意圖 1正極 2從正極上熔化并拋出金屬的區(qū)域 3放電通道 4氣泡 5在負(fù)極上熔化并拋出金屬的區(qū)域 6負(fù)極 7翻邊凸起 8在工作液中凝固的微粒 9工作液 10放電形成的凹坑 3 蝕除產(chǎn)物的拋出 電極材料拋出是在脈沖持續(xù)時(shí)間結(jié)束后的拋出 1）脈沖消失后觀(guān)察到陽(yáng)極射線(xiàn)流 2）通道形成過(guò)程中通道中僅有氫氣存在 通道的高溫高壓特性使相變區(qū)保持下來(lái)，通道消失后高溫高壓消失，相變區(qū)爆炸性釋放 拋出材料為球形顆粒 電極上形成放電痕，熔化層，熱影響層，材料基體 隨著脈沖電壓的下降，脈沖電流也迅速 降為零，圖 4.4中 4 5段，標(biāo)志著一次脈沖 放電

9、結(jié)束。 圖 4.4 極間放電電壓和電流波形 a）電壓波形 b）電流波形 4 極間介質(zhì)的消電離 此后仍應(yīng)有一段間隔時(shí)間，使間隙介質(zhì)消 電離，即放電通道中的帶電粒子復(fù)合為中 性粒子，恢復(fù)本次放電通道處間隙介質(zhì)的 絕緣強(qiáng)度，以免下一次總是重復(fù)在同一處 發(fā)生放電而導(dǎo)致電弧放電，這樣可以保證 在其他兩極相對(duì)最近處或電阻率最小處形 成下一擊穿放電通道，這是電火花加工時(shí) 所必須的放電點(diǎn)轉(zhuǎn)移原則。 脈沖間隔的選擇：消電離時(shí)間，電蝕產(chǎn)物 擴(kuò)散、排出放電區(qū)域的難易程度，放電通 道的熱擴(kuò)散 二 電火花加工的特點(diǎn)及其應(yīng)用 1.主要優(yōu)點(diǎn) （ 1） 適合于任何難切削材料的加工 （ 2） 可以加工特殊及復(fù)雜形狀的表面和零件

10、 。 （ 3） 脈沖參數(shù)在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié) 2.加工的局限性 主要用于加工金屬等導(dǎo)電材料 。 加工速度慢 。 存在電極損耗 。 超硬材料 :聚 晶金剛石 ,立 方氮化硼 電極材料多用紫 銅或石墨 工具電極 電火花加工用的工具是電火 花放電時(shí)的電極之一，故稱(chēng)為工具 電極，有時(shí)簡(jiǎn)稱(chēng)電極。 1 電火花加工的特點(diǎn) 2 電火花加工工藝方法分類(lèi) 按工具電極的形狀 ， 工具電極和工件相對(duì) 運(yùn)動(dòng)的方式和用途的不同 ， 大致可分為： 電火花穿孔成形加工 、 電火花線(xiàn)切割 、 電火 花磨削和鏜磨 、 電火花同步共軛回轉(zhuǎn)加工 、 電 火花高速小孔加工 、 電火花表面強(qiáng)化與刻字六 大類(lèi) 。 表 4.1電火花加工工藝的分

11、類(lèi)情況及各類(lèi) 加工方法的主要特點(diǎn)和用途 :P57 第二節(jié) 電火花加加工中的基本規(guī)律 一、影響材料放電腐蝕的因素 1極性效應(yīng) 在電火花加工過(guò)程中，無(wú)論是正極還是負(fù)極，都會(huì)受到不 同程度的電蝕。即使是相同材料（例如鋼加工鋼），正、負(fù)電 極的電蝕量也是不同的。這種單純由于正、負(fù)極性不同而彼此 電蝕量不一樣的現(xiàn)象叫做 極性效應(yīng) 。 如果兩電極材料不同，則極性效應(yīng)更加明顯。在生產(chǎn)中， 將工件接脈沖電源正極 (工具電極接脈沖電源負(fù)極 )的加工稱(chēng)為正 極性加工 (如下圖所示 )，反之稱(chēng)為負(fù)極性加工 (如下圖所示 )。 脈 沖 電 源 工 具 電 極 工件電極 脈 沖 電 源 工 具 電 極 工件電極 在電火

12、花加工 中極性效應(yīng)越顯 著越好，這樣， 可以把電蝕量小 的一極作為工具 電極，以減少工 具電極的損耗。 1 極性效應(yīng) 產(chǎn)生極性效應(yīng)的原因很復(fù)雜，對(duì)這一問(wèn)題的籠統(tǒng)解釋是： 在火花放電過(guò)程中，正、負(fù)電極表面分別受到負(fù)電子和正 離子的撞擊和瞬時(shí)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不一樣。 在用窄脈沖（即放電持續(xù)時(shí)間較短）加工時(shí)，電子的撞擊 作用大于離子的撞擊作用，正極的蝕除速度大于負(fù)極的蝕除 速度，這時(shí)工件應(yīng)接正極。 當(dāng)采用長(zhǎng)脈沖（即放電持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)）加工時(shí)，質(zhì)量和慣 性大的正離子將有足夠的時(shí)間加速，到達(dá)并撞擊負(fù)極表面的 離子數(shù)將隨放電時(shí)間的延長(zhǎng)而增多；由于正離

13、子的質(zhì)量大， 對(duì)負(fù)極表面的撞擊破壞作用強(qiáng)，同時(shí)自由電子掙脫負(fù)極時(shí)要 從負(fù)極獲取逸出功，而正離子到達(dá)負(fù)極后與電子結(jié)合釋放位 能，故負(fù)極的蝕除速度將大于正極，這時(shí)工件應(yīng)接負(fù)極。 1極性效應(yīng) 近年來(lái)的生產(chǎn)實(shí)踐和研究結(jié)果表明，正的電極表面的吸附、 覆蓋和鍍覆作用也是產(chǎn)生極性效應(yīng)的原因。 例如：純銅作工具電極，吸附工作液中分解游離出來(lái)的碳微 粒，形成碳黑膜（覆蓋層）減小電極損耗。 極性效應(yīng)除了 受到 脈寬、脈間的影響外，還有脈沖峰值電 流、放電電壓、工作液以及電極對(duì)的材料等都會(huì)影響到極性 效應(yīng)。 其中主要原因是 脈沖寬度 。 1極性效應(yīng)對(duì)電蝕量的影響 從提高加工生產(chǎn)率和減少工具損耗的角度來(lái)看，極性效應(yīng)

14、愈顯著愈好，加工中必須充分利用極性效應(yīng)，最大限度地降 低工具電極的損耗， 當(dāng)用交變的脈沖電流加工時(shí)，單個(gè)脈沖 的極效應(yīng)便相互抵消，增加了工具的損耗。因此，電火花加 工一般都采用單向脈沖電源。 為了充分利用極性效應(yīng)，合理選用工具電極的材料，根據(jù) 電極對(duì) 材料的物理性能、加工要求選用最佳的電規(guī)準(zhǔn)，正確 地選用加工極性，達(dá)到工件的蝕除速度最高，工具損耗盡可 能小的目的。 2電參數(shù) 電參數(shù) 主要是指電壓脈沖寬度 ti、電流脈沖寬度 te、脈沖 間隔 to、脈沖頻率 、峰值電流 ie、開(kāi)路電壓和脈沖的前沿上升 率和后沿下降率。 對(duì)蝕除影響的綜合作用規(guī)律用脈沖能量的大小和變化率來(lái) 描敘。 在電火花加工過(guò)程

15、中，無(wú)論正極或負(fù)極都存在單個(gè) 脈沖的蝕除量與單個(gè)脈沖能量在一定范圍內(nèi)成正比 的關(guān)系。用公式表示為 : q=KWMt v=q/t=KWM 式中 : q 在 t時(shí)間內(nèi)的總蝕除量（ g或 mm3）； 蝕除速度（ g/min或 mm3/min） ,亦即工件生產(chǎn)率或工具損 耗速度； WM 單個(gè)脈沖能量（ J）； 脈沖頻率（ HZ）； t 加工時(shí)間（ s）； K 與電極材料、脈沖參數(shù)、工作液等有關(guān)的工藝系數(shù)； 有效脈沖利用率。 2電參數(shù) 單個(gè)脈沖放電所釋放的能量取決于極間放電電 壓、放電電流和放電持續(xù)時(shí)間，所以單個(gè)脈沖放電 能量為 : W M dttituet )()( 0 式中 te 單個(gè)脈沖實(shí)際放電時(shí)

16、間（ s）； WM 單個(gè)脈沖放電能量（ J）。 放電間隙中隨時(shí)間而變化的電壓（ V）； 放電間隙中隨時(shí)間而變化的電流（ A）； )(ti )(tu 2電參數(shù) 2電參數(shù) 火花維持電壓是一個(gè)與電極對(duì)材料和工作液種類(lèi) 有關(guān)的數(shù)值（煤油中純銅加工鋼為 25V，石墨加工 鋼為 30-35V，乳化液中鉬絲加工鋼 16-18V） 正負(fù)極的電蝕量正比于平均放電電流的大小和電 流脈寬； 在通常的晶體管脈沖電源中，脈沖電流近似地為 一矩形波，故當(dāng)純銅電極加工鋼時(shí)的單個(gè)脈沖能量 為 : WM （ 20-25） iete 式中 : ie 脈沖電流幅值（ A）； te 電流脈寬（ s）。 提高電蝕量和生產(chǎn)率的途徑在于：

17、 提高脈沖頻率，增加單個(gè)脈沖能量或者說(shuō)增加平均放 電電流（對(duì)矩形脈沖即為峰值電流）和脈沖寬度和減小脈 沖間隔； 提高有關(guān)的工藝參數(shù) Ka、 Kc。 在 實(shí)際生產(chǎn)時(shí)要考慮到這些因素之間的相互制約關(guān)系 和對(duì)其它工藝指標(biāo)的影響，例如脈沖間隔時(shí)間過(guò)短，將產(chǎn) 生電弧放電；隨著單個(gè)脈沖能量的增加，加工表面粗糙度 值也隨之增大等等。 2電參數(shù) .金屬材料熱學(xué)常數(shù) .金屬材料 熱學(xué)常數(shù) 對(duì)電蝕量的影響 所謂熱學(xué)常數(shù) ， 是指熔點(diǎn) 、 沸點(diǎn) （ 氣化點(diǎn) ） 、 熱導(dǎo)率 、 比 熱容 、 熔化熱 、 氣化熱等 。 當(dāng)脈沖放電能量相同時(shí)，金屬的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、比熱容、熔化熱、氣 化熱愈高，電蝕量將愈少，愈難加工； 熱導(dǎo)

18、率較大的金屬，會(huì)將瞬時(shí)產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)散失到其它部位，因 而降低了本身的蝕除量。 當(dāng)單個(gè)脈沖能量一定時(shí)，脈沖電流幅值愈小，脈沖寬度愈長(zhǎng)，散失 的熱量也愈多，從而使電蝕量減少； 若脈沖寬度愈短，脈沖電流幅值愈大，由于熱量過(guò)于集中而來(lái)不及 傳導(dǎo)擴(kuò)散，雖使散失的熱量減少，但拋出的金屬中氣化部分比例增大， 多耗用了氣化熱，電蝕量也會(huì)降低。 因此，電極的蝕除量與電極材料的熱導(dǎo)率以及其它熱學(xué)常數(shù)、放 電持續(xù)時(shí)間、單個(gè)脈沖能量等有密切關(guān)系。 .金屬材料熱學(xué)常數(shù) 圖 4.5 不同材料加工時(shí)蝕除量 與脈寬的關(guān)系 圖 4.5示意地描繪了在相同放電電 流情況下，銅和鋼兩種材料的電蝕量 與脈寬的關(guān)系。 從圖中可知，當(dāng)采

19、用不同的工具電極和工件材料時(shí)，選擇脈 沖寬度在 ti附近時(shí)，再加以正確選擇極性，既可以獲得較高 的生產(chǎn)率，又可以獲得較低的工具損耗，有利于實(shí)現(xiàn) “ 高效 低損耗 ” 加工。 .金屬材料熱學(xué)常數(shù)對(duì)電蝕量的影響 二 電火花的加工速度和工具的損耗速度 電火花加工時(shí)，工具和工件同時(shí)遭到不同程度的電蝕，單 位時(shí)間內(nèi)工件的電蝕量稱(chēng)之為 加工速度 ，亦即 生產(chǎn)率 ；單位時(shí) 間內(nèi)工具的電蝕量稱(chēng)之為 損耗速度 ，它們是一個(gè)問(wèn)題的兩個(gè)方 面。 1.加工速度 電火花成形加工的加工速度，是指在一定電規(guī)準(zhǔn)下， 單位時(shí)間內(nèi)工件被蝕除的體積 V或質(zhì)量 m。 一般常用 體積 加工速度 : Vw=V/T來(lái)表示 單位為 mm3/

20、mim 有時(shí)為了測(cè)量方便，也用 質(zhì)量 加工速 : Vm=m/t表示 單位為 g/mim 根據(jù)前面對(duì)電蝕量的討論，提高加工速度的途徑在于提高 脈沖頻率 ；增加單個(gè)脈沖能量 WM；設(shè)法提高工藝系數(shù) K。同 時(shí)還應(yīng)考慮這些因素間的相互制約關(guān)系和對(duì)其它工藝指標(biāo) 的影響。 提高工藝系數(shù) K的途徑很多。例如合理選用電極材料、電 參數(shù)和工作液，改善工作液的循環(huán)過(guò)濾方式等，從而提高 有效脈沖利用率，達(dá)到提高工藝系數(shù) K的目的 。 液體介質(zhì)通常叫做工作液， 對(duì)電蝕量的影響 ： (1) 加速電蝕產(chǎn)物的排除。介電性能好，密度大的工作液有 利于形成壓縮放電通道，提高放電的能量密度，強(qiáng)化電蝕產(chǎn)物 的拋出效應(yīng)； (2)

21、工作液的強(qiáng)迫循環(huán)和工具電極定時(shí)抬刀是及時(shí)轉(zhuǎn)移電蝕 產(chǎn)物的有效途徑。 1.加工速度 工作液和穩(wěn)定性是影響材料轉(zhuǎn)移的主要因素 如果加工面積較小，而采用的加工電流較大，也會(huì)使局部電 蝕產(chǎn)物濃度過(guò)高，放電點(diǎn)不能分散轉(zhuǎn)移，放電后的余熱來(lái)不及 傳播擴(kuò)散而積累起來(lái)，造成過(guò)熱，形成電弧，破壞加工的穩(wěn)定 性。 加工過(guò)程不穩(wěn)定將干擾以致破壞正常的火花放電，使有效脈 沖利用率降低。隨著加工深度、加工面積的增加，或加工型面 復(fù)雜程度的增加，都將不利于電蝕產(chǎn)物的排出，影響加工穩(wěn)定 性和降低加工速度，嚴(yán)重時(shí)將造成結(jié)炭拉弧，使加工難以進(jìn)行 。 電極材料對(duì)加工穩(wěn)定性也有影響。用鋼電極加工鋼時(shí)不易穩(wěn) 定，用純銅、黃銅電極加工鋼

22、時(shí)則 比較穩(wěn)定。脈沖電源的波形 及其前后沿陡度影響著輸入能量的集中或分散程度，對(duì)電蝕量 也有很大影響。 加工過(guò)程的穩(wěn)定性 1.加工速度 脈沖電源的波形及其前后陡度影響輸入能量的集中和分散程 度，對(duì)電蝕量也有很大影響。 加工極性對(duì)穩(wěn)定性的影響：正極性加工有利于形成放電通道， 從而提高加工穩(wěn)定性。 。 粗加工 200-1000mm3/min，半精加工 20-100mm3/min，精加工 在 10mm3/min. 加工過(guò)程的穩(wěn)定性 1.加工速度 電火花成形的加工速度 電極損耗是電火花成型加工中的重要工藝指標(biāo)。在生產(chǎn)中， 衡量某種工具電極是否耐損耗，不只是看工具電極損耗速度 Ve 的絕對(duì)值大小，還要看

23、同時(shí)達(dá)到的加工速度 Vw，即每蝕除單位 重量金屬工件時(shí)，工具相對(duì)損耗多少。因此，常用相對(duì)損耗或 損耗比作為衡量工具電極耐損耗的指標(biāo)。 電極相對(duì)損耗 ：指工具電極損耗速度 e與工件損耗速 度 w之百分比 。 即 = Ve/ Vw 100% 2. 工具的損耗速度 2. 工具的損耗速度 鎢、鉬的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)高，損耗小，但機(jī)械加工性能差，價(jià)格 貴，主要用于線(xiàn)切割； 銅的熔點(diǎn)低，導(dǎo)熱性好，損耗小，又能制成各種電極，常用 于中、小型腔加工； 石墨電極熱學(xué)性好，在常脈沖粗加工時(shí)能吸附游離的碳來(lái)補(bǔ) 償電極損耗，廣泛的用于型腔加工； 銅碳、銅鎢和銀鎢合金，導(dǎo)熱性好，熔點(diǎn)高，電極損耗小， 但是價(jià)格昂貴，制造困難，用

24、于精密電火花加工。 。 工具材料的選擇 圖 4.6 脈沖寬度和極性與電極相對(duì)損耗的 關(guān)系 1正極性加工； 2負(fù)極性加工 右圖是在 工具電極為 6 mm 的純銅，加 工工件為鋼，工作液為煤油，矩形波脈沖電 源，加工電流峰值為 10A的試驗(yàn)條件下得出 的試驗(yàn)曲線(xiàn) 。 由圖可見(jiàn)，當(dāng)峰值電流一定時(shí)，無(wú)論是正極 性加工還是負(fù)極性加工，隨著脈沖寬度的增加 電極相對(duì)損耗都在下降。 負(fù)極性加工時(shí)，純銅電極的相對(duì)損耗隨脈沖寬度的增加而減少，當(dāng)脈沖寬 度大于 120 后，電極相對(duì)損耗將小于 1% ，可以實(shí)現(xiàn)低損耗加工。 如果采用正極性加工，不論采用哪一檔脈沖寬度，電極的相對(duì)損耗都難低 于 10% 。然而在脈寬小于

25、 15的窄脈寬范圍內(nèi)，正極性加工的工具電極相對(duì) 損耗比負(fù)極性加工小。但當(dāng)電極材料不同時(shí)，情況也不同。 如何降低工具電極的相對(duì)損耗 2. 工具的損耗速度 三 影響加工精度的主要因素 影響加工精度的主要因素 電加工精度包括尺寸精度和仿型精度 (或形狀精度 )。 影響精度的因素很多 ， 放電間隙的大小及其一致性 、 工具電極的損耗及其穩(wěn)定性和二次放電 。 1 放電間隙 電火花加工放電間隙對(duì)加工精度的影響表現(xiàn)： 放電 間隙的不穩(wěn)定性和間隙內(nèi)電場(chǎng)分布的不均勻性 。 如果加工過(guò)程中放電間隙是常數(shù) ， 根據(jù)工件加工 表面的尺寸 、 形狀可以預(yù)先對(duì)工具尺寸 、 形狀進(jìn)行修 正 。 但放電間隙是隨電參數(shù) 、 電

26、極材料 、 工作液的絕 緣性能等因素變化而變化的 ， 從而影響了加工精度 。 三 影響加工精度的主要因素 間隙內(nèi)電場(chǎng)分布的不均勻性：復(fù)雜形狀的 加工表面 ， 棱角部位電場(chǎng)強(qiáng)度分布不均 ， 間隙 越大 ， 影響越嚴(yán)重 。 因此為了減少加工誤差 ， 采用較弱的加工規(guī)準(zhǔn) ， 縮小放電間隙 ， 這樣不 但提高仿形精度 ， 而且放電間隙小 ， 間隙變化 量也愈小 。 另外還必須盡可能使加工過(guò)程穩(wěn)定 。 放電 間隙在精加工時(shí)一般為 0.0l-0.1 mm， 粗加工時(shí) 可達(dá) 0.5 mm以上 (單邊 )。 1放電間隙 電火花加工時(shí)尖角變圓 當(dāng)工具為凹角時(shí)，工件上對(duì)應(yīng)的尖 角處放電蝕除的幾率大，容易遭受 腐蝕

27、而成為圓角。 當(dāng)工具為尖角時(shí)：一則由于放電間隙的等距性， 工件上只能加工出以尖角頂點(diǎn)為圓心，放電間隙 S為半徑的圓??；二則工具的尖角本身因尖端放 電蝕除的幾率大而損耗成圓角。 采用高頻窄脈寬精加工 ， 放電間隙小 ， 圓角半徑可 以明顯減小 ， 因而提高了 仿形精度 ， 可以獲得圓角 半徑小于 0.01mm的尖棱 。 目前 ， 電火花加工的精度 可達(dá) 0.01 0.05mm 左右 。 三 影響加工精度的主要因素 2 工具電極的損耗 三 影響加工精度的主要因素 3 二次放電 電火花加工時(shí) ， 產(chǎn)生斜度的情況如下圖所示 。 由于工具電極下面部分加工時(shí)間長(zhǎng) ， 損耗大 ， 因 此電極變小 ， 而入口

28、處由于電蝕產(chǎn)物的存在 ， 易 發(fā)生因電蝕產(chǎn)物的介入而再次進(jìn)行的非正常放電 ( 即 “ 二次放電 ” ) ， 因 而產(chǎn)生加工斜度。 電火花加工時(shí)的加工斜度 工件 1 2 3 工具 x 1 電極無(wú)損耗時(shí)的工具輪廓線(xiàn)； 2 電極有損耗而不考慮二次放電時(shí)的工件輪廓線(xiàn)； 3 實(shí)際工件輪廓線(xiàn) 四 電火花加工表面完整性 主要包括表面粗糙度 、 表面變質(zhì)層和表面力 學(xué)性能三部分 。 1.表面粗糙度 電火花加工表面粗糙度的形成與切削加工不同，它是由無(wú)方 向性的無(wú)數(shù)電蝕小凹坑所組成，特別有利于保存潤(rùn)滑油；而機(jī)械 加工表面則存在著切削或磨削刀痕，具有方向性。兩者相比，在 相同的表面粗糙度和有潤(rùn)滑油的情況下，表面的潤(rùn)

29、滑性能和耐磨 損性能均比機(jī)械加工表面好。 單個(gè)脈沖能量 對(duì)表面粗糙度的影響：脈沖能量大，每次脈 沖放電的蝕除量也大，放電凹坑既大又深，從而使表面粗糙 度惡化。表面粗糙度和脈沖能量之間的關(guān)系，可用如下實(shí)驗(yàn) 公式來(lái)表示： 4.03.0m a x eeR itKR 式中： Rmax實(shí)測(cè)的表面粗糙度（ ）； KR 常數(shù)，銅加工鋼時(shí)常取 2.3； 脈沖放電時(shí)間（ s ）； 峰值電流（ A）。 et ei 1.表面粗糙度 1.表面粗糙度 加工速度對(duì)表面粗糙度的影響： 例如從 Ra2.5um提高到 Ra1.25um，加工速度降為原來(lái)的 1/5 平動(dòng)法和搖動(dòng)法及混粉加工等工藝，可以改善精度。 電火花穿孔加工

30、側(cè)面表面粗糙度 Ra1.25um-0.32um 電火花成形加工 平動(dòng)法和搖動(dòng)法表面粗糙度 Ra0.63um- 0.04um 電火花磨削加工 Ra0.04um-0.02um 一般電火花加工 表面粗糙度 Ra2.5um-0.63um 工件材料對(duì)表面粗糙度的影響：熔點(diǎn)高的材料，在相同能量下加工的表面粗糙度比熔點(diǎn)低得材料好。 工具電極表面粗糙度對(duì)加工表面粗糙度的影響：例如，石墨 電極表面比較粗糙，因此它加工出的工件表面粗糙度值也大。 2.表面變質(zhì)層 在電火花加工過(guò)程中，工件在放電瞬時(shí)的高溫和工 作液迅速冷卻的作用下，表面層發(fā)生了很大變化。這種 表面變化層的厚度大約在 0.01-0.5 mm之間，一般將

31、其 分為熔化層和熱影響層，如下圖所示。 基體金屬 熱影響層 熔化層 電火花加工表面 2.表面變質(zhì)層 熔化凝固層是放電瞬時(shí)高溫熔化而又滯留下來(lái)，受工作液 快速冷卻而凝固。例如碳鋼，凝固層呈現(xiàn)白色，與基體完全 不同，是樹(shù)枝狀的淬火鑄造組織，與內(nèi)層結(jié)合不牢固。 熔化凝固層厚度隨脈沖能量的增大而變厚，大概為 1-2倍 Rmax,一般不超過(guò) 0.1mm. 熔化凝固層 2.表面變質(zhì)層 熱影響層位于熔化凝固層和基體之間 熱影響層材料未熔化，但是發(fā)生了金相組織變化，與基體 金屬?zèng)]有明顯的界限 熱影響層 熱影響層： 淬火鋼中包括淬火區(qū)、高溫回火區(qū)、低溫回火區(qū) 未淬火鋼：淬火區(qū) 2.表面變質(zhì)層 顯微裂紋 電火花加

32、工中，加工表面層受高溫作用后又 迅速冷卻而產(chǎn)生殘余拉應(yīng)力。在脈沖能量較大時(shí)， 表面層甚至出現(xiàn)細(xì)微裂紋，裂紋主要產(chǎn)生在熔化 層，只有脈沖能量很大時(shí)才擴(kuò)展到熱影響層。不 同材料對(duì)裂紋的敏感性也不同，硬脆材料容易產(chǎn) 生裂紋。由于淬火鋼表面殘余拉應(yīng)力比未淬火鋼 大，故淬火鋼的熱處理質(zhì)量不高時(shí)，更容易產(chǎn)生 裂紋。脈沖能量對(duì)顯微裂紋的影響是非常明顯的。 脈沖能量愈大，顯微裂紋愈寬愈深；脈沖能量很 小時(shí)，一般不會(huì)出現(xiàn)顯微裂紋。 2.表面變質(zhì)層 電火花加工中，加工表面層受高溫作用后又迅速冷卻而產(chǎn)生 殘余拉應(yīng)力。在脈沖能量較大時(shí)，表面層甚至出現(xiàn)細(xì)微裂紋， 裂紋主要產(chǎn)生在熔化層； 脈沖能量對(duì)顯微裂紋的影響是非常明

33、顯的。脈沖能量愈大， 顯微裂紋愈寬愈深；脈沖能量很小時(shí)，一般不會(huì)出現(xiàn)顯微裂 紋。 不同材料對(duì)裂紋的敏感性也不同，硬脆材料容易產(chǎn)生裂紋。 由于淬火鋼表面殘余拉應(yīng)力比未淬火鋼大，故淬火鋼的熱處 理質(zhì)量不高時(shí)，更容易產(chǎn)生裂紋。 顯微裂紋 2.表面變質(zhì)層 表面變質(zhì)層的形成導(dǎo)致電火花加工表面力學(xué)性能的改變，通 常硬度和耐磨性提高，耐疲勞性能下降； 試驗(yàn)表明：表面粗糙度在 Ra0.32-0.08um范圍內(nèi)時(shí)，表面變 質(zhì)層厚度在 3-5um，電火花加工表面的耐疲勞型將與精密機(jī)械 加工表面相似。 第三節(jié) 電火花加工設(shè)備和工作液 電火花穿孔成型加工機(jī)床主要由機(jī)主機(jī)、脈沖電 源、自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)、工作液凈化及循環(huán)

34、系統(tǒng)等部分 組成，如下圖所示。 間 隙 參考值 增益 設(shè)定 控制裝置 進(jìn)給系統(tǒng) 自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng) 比較器 放大器 間 隙 傳感器 脈沖電源 床 身 工作液循環(huán) 過(guò) 濾 系 統(tǒng) ( a ) 原理圖 ( b ) 實(shí)物 一 .電火花加工機(jī)床 主機(jī)主要由主軸頭、床身、立柱、工作臺(tái)及工作液槽等部 分組成，是用以實(shí)現(xiàn)工件和工具電極的裝夾固定和運(yùn)動(dòng)的 機(jī)械系統(tǒng)。 床身、支柱、坐標(biāo)工作臺(tái)是電火花機(jī)床的骨架，起著支承、 定位和便于操作的作用。因?yàn)殡娀鸹庸ず暧^(guān)作用力極小， 所以對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的強(qiáng)度無(wú)嚴(yán)格要求，但為了避免變形和保 證精度，要求具有必要的剛度。 主軸頭 是電火花成型機(jī)床中最關(guān)鍵的部件，是自動(dòng)調(diào)節(jié)系 統(tǒng)中

35、的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，對(duì)加工工藝指標(biāo)的影響極大。 對(duì)主軸頭的要求 是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)鏈短、傳動(dòng)間隙小、 熱變形小、具有足夠的精度和剛度，以適應(yīng)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng) 的慣性小、靈敏度好、能承受一定負(fù)載的要求。 主軸頭主要由進(jìn)給系統(tǒng)、上下移動(dòng)導(dǎo)向和水平面內(nèi)防扭機(jī) 構(gòu)、電極裝夾及其調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)組成。 主軸頭常用的形式：電 -液壓式主軸頭和電 -機(jī)械式主軸頭、 電 -液壓式主軸頭： 一種形式是液壓缸固定、活塞聯(lián)通主 軸上下移動(dòng)；另一種是活塞固定、液壓缸體連同主軸上下 移動(dòng)。 電 -機(jī)械式主軸頭 ： 傳動(dòng)鏈短，電動(dòng)機(jī)直接帶動(dòng)絲杠或不 需要傳動(dòng)部件直接驅(qū)動(dòng)主軸。 常用的工具電極夾具有十字鉸鏈?zhǔn)胶颓蛎驺q鏈?zhǔn)健?工具電極的裝夾及其

36、調(diào)節(jié)裝置的形式很多，其作用是調(diào) 節(jié)工具電極和工作臺(tái)的垂直度以及調(diào)節(jié)工具電極在水平 面內(nèi)微量的扭轉(zhuǎn)角。 合理選擇電火花加工工藝 常見(jiàn)的方法有： 粗、中、精逐擋過(guò)渡式加工方法。粗加工用 以蝕除大部分加工余量，使型腔按預(yù)留量接近 尺寸要求；中加工用以提高工件表面粗糙度等 級(jí)，并使型腔基本達(dá)到要求，一般加工量不大； 精加工主要保證最后加工出的工件達(dá)到要求的 尺寸與粗糙度。 在加工時(shí) ， 首先通過(guò)粗加工 ， 高速去除大 量金屬 ， 這是通過(guò)大功率 、 低損耗的粗加工規(guī) 準(zhǔn)解決的；其次 ， 通過(guò)中 、 精加工保證加工的 精度和表面質(zhì)量 。 中 、 精加工雖然工具電極相 對(duì)損耗大 ， 但在一般情況下 ， 中

37、 、 精加工余量 僅占全部加工量的極小部分 ， 故工具電極的絕 對(duì)損耗極小 。 在粗 、 中 、 精加工中 ， 注意轉(zhuǎn)換加工規(guī)準(zhǔn) 。 二 脈沖電源 電火花加工用的脈沖電源的作用是把工頻交流 電源轉(zhuǎn)成一定頻率的單向脈沖電流 ， 以供給電極放 電間隙所需要能量來(lái)蝕除金屬 。 脈沖電源對(duì)電火花加工的生產(chǎn)率 、 表面質(zhì)量 、 加工精度 、 加工過(guò)程的穩(wěn)定性和工具電極損耗等技 術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有很大的影響 。 1對(duì)脈沖電源的要求及其分類(lèi) 對(duì)電火加工用脈沖電源的總要求是： 主要參數(shù)可調(diào) 主要參數(shù)調(diào)節(jié)范圍廣 主要參數(shù)調(diào)節(jié)靈活方便 性能穩(wěn)定可靠，模塊化結(jié)構(gòu) 無(wú)污染、低成本、低能耗、長(zhǎng)壽命 1 對(duì)脈沖電源的要求及其分

38、類(lèi) 電火花脈沖電源的分類(lèi) 2 線(xiàn)路脈沖電源 因?yàn)殡娙萜鲿r(shí)而充電 ， 時(shí)而放電 ， 一弛一張 ， 故又稱(chēng) “ 弛張式 ” 脈沖電源 。 圖 4.10 RC線(xiàn)路脈沖電壓電流波形圖 a）電壓 b）電流 RC線(xiàn)路脈沖電源的最大優(yōu)點(diǎn)為： RC 線(xiàn)路脈沖電源的缺點(diǎn)是： 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，成本低； 在小功率時(shí)可以獲得很窄的脈寬 （小于 0.1s ）和很小的單個(gè)脈沖能 量，可用作光整加工和精微加工。 電能利用效率很低，最大不超過(guò) 36% 。 生產(chǎn)效率低。 工藝參數(shù)不穩(wěn)定 因大部分電能經(jīng)過(guò)電阻 R 時(shí)轉(zhuǎn)化為熱能損失掉了，這在 大功率加工時(shí)是很不經(jīng)濟(jì)的。 因?yàn)殡娙萜鞯某潆姇r(shí)間 tc 比放電時(shí)間 te 長(zhǎng) 50倍

39、以上脈 沖間歇系數(shù)太大。 因?yàn)檫@類(lèi)電源本身并不 “ 獨(dú)立 ” 形成和發(fā)生脈沖，而是靠電極間隙 中工作液的擊穿和消電離使脈沖電 流導(dǎo)通和切斷，所以間隙大小、間 隙中電蝕產(chǎn)物的污染程度及排出情 況等都影響脈沖參數(shù)，因此脈沖頻 率、寬度、單個(gè)脈沖能量都不穩(wěn)定。 2 線(xiàn)路脈沖電源 因此線(xiàn)路脈沖電源的電能利用率要比線(xiàn)路高。 一般實(shí)際應(yīng)用中將電感做成固定值，靠調(diào)節(jié)與來(lái) 實(shí)現(xiàn)規(guī)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換，擴(kuò)大了線(xiàn)路的應(yīng)用范圍。 圖 RLC 線(xiàn)路脈沖電源 1工具電極； 2工件 線(xiàn)路脈沖電源的原理是： 在充電回路中接入電感 L，由于 電感對(duì)直流的阻抗很小，而對(duì)交 流或脈沖電流的阻抗大，所以電 阻可以減小，而由電感分擔(dān) 限流作用，

40、且不消耗電能。 線(xiàn)路脈沖電源 晶體管式脈沖電源是利用功率管作為 開(kāi)關(guān)元件而獲得單向脈沖的。它具有脈沖 頻率高、脈沖參數(shù)容易調(diào)節(jié)、脈沖波形較 好、易于實(shí)現(xiàn)多回路加工和自適應(yīng)控制。 中小型脈沖電源應(yīng)用較多。 4 晶體管式脈沖電源 為了加大功率，并可調(diào)節(jié)粗、中、精 加工規(guī)準(zhǔn)，整個(gè)功率級(jí)由幾十只大功率高 頻晶體管分為若干路并聯(lián)，精加工只用其 中一路或二路 。 近年來(lái)隨著電火花加工技術(shù)的發(fā)展，為進(jìn)一步提高有效脈沖利用率，達(dá) 到高速、低耗、穩(wěn)定加工以及一些特殊需要，在晶閘管式或晶體管式脈沖 電源的基礎(chǔ)上，派生出高、低壓復(fù)合脈沖電源、多回路脈沖電源、等脈沖 電源、自適應(yīng)控制脈沖電源以及多功能電源等。 為了在

41、放電間隙短路時(shí)不致?lián)p壞晶體管， 每只晶體管均串聯(lián)有限流電阻 R，并可以在 各管之間起均流作用。 圖 4.13 自振式晶體管脈沖電源框圖 主振級(jí) Z 為一不對(duì)稱(chēng)多諧振 蕩器，它發(fā)出一定脈沖寬度和 停歇時(shí)間的矩形脈沖信號(hào)，以 后經(jīng)放大級(jí) F放大，最后推動(dòng)末 級(jí)功率晶體管導(dǎo)通或截止。 末級(jí)晶體管起著 “ 開(kāi)、關(guān) ” 的作用。它導(dǎo)通時(shí)，直流電源 電壓 U即加在加工間隙上，擊 穿工作液進(jìn)行火花放電。 當(dāng)晶體管截止時(shí)，脈沖 即行結(jié)束，工作液恢復(fù)絕緣， 準(zhǔn)備下一脈沖的到來(lái)。 5 各種派生脈沖電源 (1)高低壓復(fù)合脈沖電源 提高脈沖的擊穿率和利用率，放電 間隙變大，排屑良好，加工穩(wěn)定。 （鋼打鋼） (2)等脈

42、沖電源 所謂等脈沖電源是指每個(gè)脈沖在介質(zhì)擊穿后所釋放的單個(gè)脈 沖能量相等。對(duì)于矩形波脈沖電流來(lái)說(shuō)，因每次放電過(guò)程的電流幅 值基本相同，也即意味著每個(gè)脈沖放電電流持續(xù)時(shí)間相等。 5 各種派生脈沖電源 (3)自適應(yīng)控制電源 5 各種派生脈沖電源 在正常的電火花加工時(shí)，工件不斷被蝕除，電極也有一定的損耗，間隙 將逐漸擴(kuò)大，這就要求電極工具不但要隨著工件材料的不斷蝕除而進(jìn)給， 形成工件要求的尺寸和形狀，而且還要不斷地調(diào)節(jié)進(jìn)給速度，有時(shí)甚至要 停止進(jìn)給或回退以調(diào)節(jié)到所需的放電間隙。這是正常電火花加工所必須解 決的問(wèn)題。 由于火花放電間隙 S很小，且與加工規(guī)準(zhǔn)、加工面積、工件蝕除速度等有 關(guān)，因此很難靠人

43、工進(jìn)給，也不能像鉆削那樣采用 “ 機(jī)動(dòng) ” 等速進(jìn)給，而 必須采用自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)。這種不等速的自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)也稱(chēng)之為伺 服進(jìn)給系統(tǒng)。 正常電火花加工時(shí)，工具和工件間必須保持一定的放電間隙，間隙過(guò)大， 脈沖電壓擊不穿間隙間的絕緣工作液，則不會(huì)產(chǎn)生火花放電，必須使電極 工具向下進(jìn)給，直到間隙 S 等于、小于某一值（一般 S = 0.1 0.01mm， 與加工規(guī)準(zhǔn)有關(guān)），才能擊穿和火花放電。間隙過(guò)小時(shí)則會(huì)引起拉弧燒傷 或短路。 三 自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng) 1 自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)的作用和分類(lèi) 如右圖所示，橫坐標(biāo)為放電間隙 S值，縱坐標(biāo)為蝕 除速度 Vw。 當(dāng)間隙太大時(shí)（例如在 A點(diǎn)及 A點(diǎn)之右，約 S60

44、m 時(shí)），極間介質(zhì)不易擊穿，使火花放電率 和蝕除速度 Vw=0，只有在 A 點(diǎn)之左， S G+ p1 A2，活塞 桿帶動(dòng)工具上升。 當(dāng)動(dòng)圈電壓為最大時(shí)，擋板下移處 于最低位置 ，噴嘴的出油口全部關(guān)閉， 上、下油腔壓強(qiáng)相等，使 p0 A1 G + p0 A2，活塞上的向下作用力大于向上 作用力，活塞桿下降。 當(dāng)擋板處于平衡位置 時(shí)， p0 A = G + p1 A2， 活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)。 3電 -液壓自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng) 電 機(jī)械式自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)在 20世紀(jì) 80 年代以來(lái)，主要采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和力 矩電動(dòng)機(jī)的自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。 這種調(diào)節(jié)系統(tǒng)的低速性能好，可直接帶動(dòng)絲杠進(jìn)退，因而傳動(dòng)鏈短、靈敏度高、體 積小

45、、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且慣性小，有利于實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程的自動(dòng)控制和數(shù)字程序控制， 因而在中、小型電火花機(jī)床中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。 近年來(lái)隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)外的高檔電火花加工機(jī)床均采用了高性能直 流或交流伺服電動(dòng)機(jī)，并采用直接拖動(dòng)絲杠的傳動(dòng)方式，再配以光電碼盤(pán)、光柵、 磁尺等作為位置檢測(cè)環(huán)節(jié)，因而大大提高了機(jī)床的進(jìn)給精度、性能和自動(dòng)化程度。 圖 2.27步進(jìn)電動(dòng)機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的原理框圖 如上圖所示是步進(jìn)電動(dòng)機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的原理框圖 ,其執(zhí)行執(zhí)行元件是步進(jìn)電機(jī) 。 檢測(cè)電路對(duì)放電間隙進(jìn)行檢測(cè)并按比 例衰減后，輸出一個(gè)反映間隙大小的 電壓信號(hào)（短路為 0V，開(kāi)路為 10V）。 變頻電路為一電壓 頻率（

46、V-f）轉(zhuǎn) 換器，將該電壓信號(hào)放大并轉(zhuǎn)換成 0 1000Hz不同頻率的脈沖串，送至 進(jìn)給與門(mén) 1準(zhǔn)備為環(huán)形分配器提供進(jìn) 給觸發(fā)脈沖。 同時(shí)，多諧振蕩器發(fā)出每秒 2000步 （ 2kHz）以上恒頻率的回退觸發(fā)脈 沖，送至回退與門(mén) 2準(zhǔn)備為環(huán)形分 配器提供回退觸發(fā)脈沖。 根據(jù)放電間隙平均電壓的大小，兩 種觸發(fā)脈沖由判別電路通過(guò)雙穩(wěn)電 路選其一種送至環(huán)形分配器，決定 進(jìn)給或是回退。 當(dāng)極間放電狀態(tài)正常時(shí)，判別電 路通過(guò)雙穩(wěn)電路打開(kāi)進(jìn)給與門(mén) 1； 驅(qū)動(dòng)環(huán)形分配器正向的相序，使 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)使主軸進(jìn)給。 當(dāng)極間放電狀態(tài)異常（短路或形成有 害的電?。r(shí)，則判別電路通過(guò)雙穩(wěn) 電路打開(kāi)回退與門(mén) 2，驅(qū)動(dòng)

47、環(huán)形分配 器反向的相序，使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)反向轉(zhuǎn) 動(dòng)，使主軸退回。 4電 機(jī)械式 自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng) 工壓縮放電通道，提高放電的能量密度，提高 蝕除效果。 加速極間介質(zhì)的冷卻和消電離過(guò)程，防止電弧 放電 加劇放電時(shí)的流體動(dòng)力過(guò)程，以利于蝕 除金屬的拋出 通過(guò)工作液的流動(dòng)，加速蝕除金屬的排出，以保持放電工作穩(wěn)定 改變工件表面層的理化性質(zhì) 四 工作液循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng) 1 工作液的作用 減少工具電極損耗，加強(qiáng)電極覆蓋效應(yīng) 四 工作液循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng) 2 常用工作液 四 工作液循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng) 2 常用工作液 工作液循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)包括工作液箱、電動(dòng)機(jī)、 泵、過(guò)濾裝置、工作液槽、油杯、管道、閥門(mén) 以及測(cè)量?jī)x表等。 放電間隙中的電

48、蝕產(chǎn)物除了靠自然擴(kuò)散、定期 抬刀以及使工具電極附加振動(dòng)等排除外，常采用 強(qiáng)迫循環(huán)的辦法加以排除，以免間隙中電蝕產(chǎn)物 過(guò)多，引起已加工過(guò)的側(cè)表面間 “ 二次放電 ” ， 影響加工精度，此外也可帶走一部分熱量。 圖 4.20工作液強(qiáng)迫循環(huán)方式 a）、 b）沖油式 c）、 d）抽油式 圖 4.20為工作液強(qiáng)迫循環(huán)的兩種方式： 圖 a、 b為沖油式，較易實(shí)現(xiàn)，排屑沖刷能力強(qiáng)，一般常采用，由于電 蝕產(chǎn)物仍通過(guò)已加工區(qū)，會(huì)影響加工精度； 圖 c、 d為抽油式，在加工過(guò)程中，分解出來(lái)的氣體（ H2、 C2H2 等）易 積聚在抽油回路的死角處，遇電火花引燃會(huì)爆炸 “ 放炮 ” ，因此一般用 得較少，常用于要求

49、小間隙、精加工的場(chǎng)合。 四 工作液循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng) 3 工作液循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng) 右圖為常用的循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)的一種方式。 它可以沖油，也可以抽油，由閥 和閥 來(lái) 控制。其工作過(guò)程為： 電火花加工過(guò)程中的電蝕產(chǎn)物會(huì)不斷 進(jìn)入工作液中，為了不影響加工性能，必須 加以?xún)艋?、過(guò)濾。其具體方法有： 介質(zhì)過(guò)濾法：此法常用黃砂、木屑、棉紗頭、過(guò)濾紙、硅藻土、活 性炭等為過(guò)濾介質(zhì)。這些介質(zhì)各有優(yōu)缺點(diǎn)，但對(duì)中小型工件、加工用量 不大時(shí)，一般都能滿(mǎn)足過(guò)濾要求，可就地取材，因地制宜。其中以過(guò)濾 紙效率較高，性能較好，已有專(zhuān)用紙過(guò)濾裝置生產(chǎn)供應(yīng)。 自然沉淀法：這種方法速度太慢，周期太長(zhǎng)，只用于單件小用量或 精微加工。 圖工作液循

50、環(huán)過(guò)濾系統(tǒng) 1液壓泵； 2過(guò)濾器； 3溢流閥； 4工作液槽； 5油杯； 6壓力表； 7射流管； 8儲(chǔ)油箱 沖油時(shí)，油泵 1把工作液打入過(guò) 濾器 2，然后經(jīng)管道（ 3）到閥 。 工作液分兩路：一路經(jīng)管道 （ 5）到工作液槽 4的側(cè)面孔； 另一路經(jīng)管道（ 6）到閥 再 經(jīng)管道（ 7）進(jìn)入油杯 5。 沖油時(shí)的流量和油壓靠閥 和 閥 來(lái)調(diào)節(jié)。 抽油時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)閥 和閥 ，使進(jìn) 入過(guò)濾器的工作液分兩路：一路經(jīng) 管道（ 3）、閥 進(jìn)入管道（ 5）至 工作液槽 4的側(cè)面孔；另一路經(jīng)管道 （ 4）、閥 進(jìn)入管道（ 9）經(jīng)射流 管 7及管道（ 10）進(jìn)入儲(chǔ)油箱 8。 由射流管的“射流”作用將工作液 從工作臺(tái)油杯 5

51、中抽出，經(jīng)管道 7、閥 、管道（ 8）到射流管 7進(jìn)入儲(chǔ)油箱 8。 轉(zhuǎn)動(dòng)閥 和閥 還可以停油和放油。 4.工作液循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng) 第四節(jié) 電火花穿孔成型加工 電火花穿孔成形加工是利用電火花放電 腐蝕金屬的原理，用工具電極對(duì)工件進(jìn)行復(fù) 制加工的工藝方法，主要分為 穿孔加工 和 型 腔加工 兩大類(lèi)。 凹模的尺寸精度主要靠工 具電極來(lái)保證 ， 因此 ， 對(duì) 工具電極的精度和表面粗 糙度都應(yīng)有一定的要求 。 圖 4-21 凹?；緟?shù) 圖 4.22 沖模尺寸參數(shù) 如凹模的尺寸為 L2， 工具 電極相應(yīng)的尺寸為 L1（ 圖 4.21） ， 單面火花間隙值為 SL， 則 L2 = L1 + 2SL 其中火花間

52、隙值 SL主要決定于脈沖參數(shù)與機(jī)床的精度 ， 當(dāng)加 工規(guī)準(zhǔn)選擇恰當(dāng) ， 并能保證加工過(guò)程的穩(wěn)定性 ， 火花間隙值 SL的誤差是很小的 。 因此 ， 只要工具電極的尺寸精確 ， 用它 加工出的凹模也是比較精確的 。 一 沖模的電火花加工 1.沖模的電火花加工工藝方法 對(duì)沖模 ， 配合間隙是一個(gè)很重要的質(zhì)量指標(biāo) ， 它的大小與均勻性都直接影 響沖片的質(zhì)量及模具的壽命 ， 在加工中必須給予保證 。 達(dá)到配合間隙的常用 方法有 : 此法是直接用加長(zhǎng)的鋼凸模作為電極直接加工凹模 ， 加工后把電極損耗部 分切除 。 間接配合法是將沖頭和電極粘結(jié)在一起 ， 用成形磨削同時(shí)磨出 。 加工情況 和使用情況與直接

53、配合法相同 ， 電極材料同樣限制 ， 只能采用鑄鐵或鋼 ， 而不能采用性能較好的非鐵 （ 有色 ） 金屬或石墨 。 1)直接配合法 2)間接配合法 加工時(shí)將凹模刃口端朝下形成向上的 “ 喇叭口 ” ， 加工后將工件翻過(guò)來(lái) 使 “ 喇叭口 ” （ 此喇叭口有利于沖模落料 ） 向下作為凹模 。 配合間隙靠調(diào) 節(jié)脈沖參數(shù) 、 控制火花放電間隙來(lái)保證 。 這樣 ， 電火花加工后的凹模就可以不經(jīng)任何修正而直接與凸模 （ 沖頭 ） 配合 。 這種方法可以獲得均勻的配合間隙 ， 具有模具質(zhì)量高 、 電極制造方 便以及鉗工工作量少的優(yōu)點(diǎn) 。 1.沖模的電火花加工工藝方法 凸模一般選優(yōu)質(zhì)高碳鋼 T8A、 T10

54、A 或鉻鋼 Cr12、 GCr15， 硬 質(zhì)合金等 。 應(yīng)注意凸 、 凹模不要選用同一種鋼材型號(hào) ， 否則電 火花加工時(shí)更不易穩(wěn)定 。 (1)電極材料的選擇 (2)電極的設(shè)計(jì) 由于凹模的精度主要決定于工具電極的精度 ， 因而對(duì)它有 較為嚴(yán)格的要求 ， 要求工具電極的尺寸精度和表面粗糙度比凹 模高一級(jí) ， 一般精度不低于 IT7， 表面粗糙度小于 Ra1.25m ， 且直線(xiàn)度 、 平面度和平行度在 100mm 長(zhǎng)度上不大于 0.01mm。 電極結(jié)構(gòu)有整體式 、 鑲拼式和組合式 。 整體式常用； 鑲拼式用于機(jī)械加工困難時(shí) ， 電極先分塊加工再鑲拼成整體； 組合電極將多個(gè)電極組合在一起 ， 用于加工

55、多孔落料模和級(jí)進(jìn) 模 。 2.工具電極 (2)電極的設(shè)計(jì) 工具電極應(yīng)有足夠的長(zhǎng)度 。 若加工硬質(zhì)合金時(shí) ， 由于電極損 耗較大 ， 電極還應(yīng)適當(dāng)加長(zhǎng) 。 工具電極的截面輪廓尺寸除考慮配合間隙外 ， 還要比預(yù)定加 工的型孔尺寸均勻地縮小一個(gè)加工時(shí)的火花放電間隙 。 2.工具電極 工具電極的重心位于主軸中心線(xiàn)上 ， 這對(duì)于較重的電極尤為 重要 ， 否則電極軸線(xiàn)偏斜 ， 影響加工精度 。 盡量減輕電極重量 ， 提高加工過(guò)程的穩(wěn)定性 ， 采用開(kāi)減輕孔 的方法減輕電極重量 。 (3)電極的制造 2.工具電極 沖模電極的制造 ， 一般先經(jīng)過(guò)普通機(jī)械加工 ， 然后成形磨削 。 一些不易磨削加工的材料 ， 可

56、在機(jī)械加工后 ， 由鉗工精修 。 現(xiàn) 在直接用電火花線(xiàn)切割加工沖模電極已獲得廣泛應(yīng)用 。 如果凹凸模配合間隙不在電火花加工間隙范圍內(nèi) ， 電極部分 必須在此基礎(chǔ)上增大或縮小 。 鍍銅或鍍鋅的辦法擴(kuò)大到要求的尺寸 。 化學(xué)浸蝕的方法均勻減少到尺寸要求 。 采用含酸溶液浸蝕電極 ， 去除一層金屬 。 酸洗配方如表 4-6. 電火花加工前 ， 工件 （ 凹模 ） 型孔部分要加工預(yù)孔 ， 并留 適當(dāng)?shù)碾娀鸹庸び嗔?。 余量的大小應(yīng)能補(bǔ)償電火花加工的定 位 、 找正誤差及機(jī)械加工誤差 。 一般情況下 ， 單邊余量為 0.3 1.5mm 為宜 ， 并力求均勻 。 對(duì)形狀復(fù)雜的型孔 ， 余量要適當(dāng)加大 。

57、 3工件的準(zhǔn)備 沖模加工中 ， 常選擇粗 、 中 、 精三種規(guī)準(zhǔn) ， 每一種又可分 幾檔 。 電規(guī)準(zhǔn)是指電火花加工過(guò)程中的一組電參數(shù) ， 如極性 、 電 壓 、 電流 、 脈寬 、 脈間等 。 電規(guī)準(zhǔn)的選擇應(yīng)根據(jù)工件的要求 、 電極和工件的材料 、 加 工工藝指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)效果等因素來(lái)確定電規(guī)準(zhǔn) ， 并在加工過(guò)程中 及時(shí)地轉(zhuǎn)換 。 4.電規(guī)準(zhǔn)的選擇及轉(zhuǎn)換 精規(guī)準(zhǔn)用來(lái)最終保證模具所要求的配合間隙 、 表面粗糙度 、 刃口斜度等質(zhì)量指標(biāo) ， 并在此前提下盡可能地提高其生產(chǎn)率 。 故應(yīng)采用小的電流 ， 高的頻率 、 短的脈沖寬度 （ 一般為 2 6s ） 。 中規(guī)準(zhǔn)用于過(guò)渡性加工 ， 以減少精加工時(shí)的加

58、工余量 ， 提 高加工速度 ， 中規(guī)準(zhǔn)采用的脈沖寬度一般為 6 20s 。 粗規(guī)準(zhǔn)用于粗加工 ， 對(duì)粗規(guī)準(zhǔn)的要求是：生產(chǎn)率高 （ 不低 于 50mm3/min） ；工具電極的損耗小 （ 10 ） 。 轉(zhuǎn)換中規(guī) 準(zhǔn)之前的表面粗糙度應(yīng)小于 Ra10m ， 否則將增加中 、 精加工 的加工余量與加工時(shí)間 。 所以 ， 主要采用較大的電流 ， 較長(zhǎng)的 脈沖寬度 （ t1=20 200s ） . 4.電規(guī)準(zhǔn)的選擇及轉(zhuǎn)換 加工實(shí)例 型腔模包括鍛模、壓鑄模、膠木膜、塑料模、擠壓模等。 1.型腔模電火花加工的工藝方法 它的加工比較困難，由于均是盲孔加工，工作液循環(huán)和電 蝕產(chǎn)物排除條件差，工具電極損耗后無(wú)法靠主

59、軸進(jìn)給補(bǔ)償精 度，金屬蝕除量大； 其次是加工面積變化大，加工過(guò)程中電規(guī)準(zhǔn)的變化范圍也較 大，又因型腔模形狀復(fù)雜，電極損耗不均勻，對(duì)加工精度影 響也很大。 二 型腔模的電火花加工 因此，對(duì)型腔模的電火花加工，既要求蝕除量大，加工速度 高，又要求電極損耗低，并保證所要求的精度和表面粗糙度。 (1)單電極平動(dòng)法 它是采用一個(gè)電極完成型腔的粗 、 中 、 精加工的 ， 在型腔 模電火花加工中應(yīng)用最廣泛 。 (1)單電極平動(dòng)法 型腔模電火花加工主要有單電極平動(dòng)法、多電極更換法和分 解電極加工法等。 電火花加工時(shí)粗加工的電火花放電間 隙比中加工的放電間隙要大，而中加工的 電火花放電間隙比精加工的放電間隙又

60、要 大一些。當(dāng)用一個(gè)電極進(jìn)行粗加工時(shí)，將 工件的大部分余量蝕除掉后，其底面和側(cè) 壁四周的表面粗糙度很差，為了將其修光， 就得轉(zhuǎn)換規(guī)準(zhǔn)逐擋進(jìn)行修整。但由于中、 精加工規(guī)準(zhǔn)的放電間隙比粗加工規(guī)準(zhǔn)的放 電間隙小，若不采取措施則四周側(cè)壁就無(wú) 法修光了。平動(dòng)頭就是為解決修光側(cè)壁和 提高其尺寸精度而設(shè)計(jì)的。 (1)單電極平動(dòng)法 平動(dòng)頭的動(dòng)作原理是： 平動(dòng)頭擴(kuò)大間隙原理圖 如圖示，利用偏心機(jī)構(gòu)將伺服電 機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過(guò)平動(dòng)軌跡保持機(jī) 構(gòu)轉(zhuǎn)化成電極上每一個(gè)質(zhì)點(diǎn)都能?chē)?繞其原始位置在水平面內(nèi)作平面小 圓周運(yùn)動(dòng)，許多小圓的外包絡(luò)線(xiàn)就 形成加工型腔，從而進(jìn)行 “ 仿形 ” 加工。 (1)單電極平動(dòng)法 首先采用低損耗

61、 （ 1%） 、 高生產(chǎn)率的粗規(guī)準(zhǔn)進(jìn)行加 工 ， 然后按照粗 、 中 、 精的順序逐級(jí)改變電規(guī)準(zhǔn) 。 與此同時(shí) ， 依次加大電極的平動(dòng)量 ， 以補(bǔ)償前后兩個(gè)加工規(guī)準(zhǔn)之間型腔 側(cè)面放電間隙差和表面微觀(guān)不平度差 ， 完成整個(gè)型腔模的加 工 。 單電極平動(dòng)法的最大優(yōu)點(diǎn)是只需一個(gè)電極 、 一次裝夾定位 ， 便可達(dá)到 0.05mm的加工精度 ， 并利于排除電蝕產(chǎn)物 。 它的缺點(diǎn)是難以獲得高精度的型腔模 ， 特別是難以加工出 清棱 、 清角的型腔 。 采用數(shù)控電火花加工機(jī)床時(shí) ， 是利用工作臺(tái)按一定軌跡做 微量移動(dòng)來(lái)修光側(cè)面的 ， 為區(qū)別于夾持在主軸頭上的平動(dòng)頭 的運(yùn)動(dòng) ， 通常將其稱(chēng)作搖動(dòng) 。 (1)單

62、電極平動(dòng)法 由于搖動(dòng)軌跡是靠數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)生的 ， 所以 具有更靈活多樣的模式 ， 除了小圓軌跡運(yùn)動(dòng) 外 ， 還有方形 、 十字形運(yùn)動(dòng) ， 因此更能適應(yīng) 復(fù)雜型狀的側(cè)面修光的需要 ， 尤其可以做到 尖角處的 “ 清根 ” ， 這是平動(dòng)頭所無(wú)法做到 的 。 如右圖所示： 圖 2.32幾種典型的搖動(dòng)模式和加工實(shí)例 a）基本搖動(dòng)模式 b）錐度搖動(dòng)模式 c）數(shù)控聯(lián)動(dòng)加工實(shí) 例 R1起始半徑 R2終了半徑 R球面半徑 工作臺(tái)變半徑圓形搖 動(dòng) 。 主軸上下數(shù)控聯(lián) 動(dòng) ， 可以修光或加工 出錐面 、 球面 。 可以利用數(shù)控功能加工出以往普通機(jī)床難以或不 能實(shí)現(xiàn)的零件 。 如利用簡(jiǎn)單電極配合側(cè)向 （ x、 y 向

63、 ） 移動(dòng) 、 轉(zhuǎn)動(dòng) 、 分度等進(jìn)行多軸控制 ， 可加工 復(fù)雜曲面 、 螺旋面 、 坐標(biāo)孔 、 槽等 。 (1)單電極平動(dòng)法 (2)多電極更換法 一般用兩個(gè)電極進(jìn)行粗 、 精加工就可滿(mǎn)足要求；當(dāng)型腔模的精度和表面質(zhì)量要 求很高時(shí) ， 才采用三個(gè)或更多個(gè)電極進(jìn)行加工 ， 但要求多個(gè)電極的一致性好 、 制造精度高； 多電極更換法是采用多個(gè)電極依次更換加工同一個(gè)型腔 ， 每個(gè)電極加工時(shí)必須 把上一規(guī)準(zhǔn)的放電痕跡去掉 。 另外 ， 更換電極時(shí)要求定位裝夾精度高 ， 因此一般只用于精密型腔的加工 ， 例如盒式磁帶 、 收錄機(jī) 、 電視機(jī)等機(jī)殼的模具 ， 都是用多個(gè)電極加工出來(lái)的 。 (2)多電極更換法

64、(3)分解電極法 根據(jù)型腔的幾何形狀 ， 把電極分解成主型腔和副型腔電極 分別制造 。 先加工出主型腔 ， 后用副型腔電極加工尖角 、 窄 縫等部位的副型腔 。 分解電極法是單電極平動(dòng)加工法和多電極更換加工法的綜 合應(yīng)用 。 它工藝靈活性強(qiáng) ， 仿形精度高 ， 適用于尖角窄縫 、 沉孔 、 深槽多的復(fù)雜型腔模具加工 。 (3)分解電極法 近年來(lái)國(guó)外已廣泛采用像加工中心那樣具有電極庫(kù)的 3 5 坐標(biāo)數(shù)控電火花機(jī)床 ， 事先把復(fù)雜型腔分解為簡(jiǎn)單表面和相 應(yīng)的簡(jiǎn)單電極 ， 編制好程序 、 加工過(guò)程中自動(dòng)更換電極和轉(zhuǎn) 換規(guī)準(zhǔn) ， 實(shí)現(xiàn)復(fù)雜型腔的加工 。 此方法的優(yōu)點(diǎn)是可以根據(jù)主 、 副型腔不同的加工條

65、件 ， 選 擇不同的加工規(guī)準(zhǔn) ， 有利于提高加工速度和改善加工表面質(zhì) 量 、 同時(shí)還可以簡(jiǎn)化電極制造 ， 便于修整電極 。 缺點(diǎn)是更換 電極時(shí)主型腔和副型腔電極之間要求有精確的定位 。 (3)分解電極法 (1)電極材料的選擇 純銅有如下優(yōu)點(diǎn)： 為了提高型腔模的加工精度 ， 在電極方面 ， 首先是尋找耐 蝕性高的電極材料 ， 如純銅 、 銅鎢合金 、 銀鎢合金以及石墨 電極等 。 常用的為純銅和石墨 ， 這兩種材料的共同特點(diǎn)是在 寬脈沖粗加工時(shí)都能實(shí)現(xiàn)低損耗 。 不容易產(chǎn)生電弧，在較困難的條件下也能穩(wěn)定加工； 精加工比石墨電極損耗??； 采用精微加工能達(dá)到優(yōu)于 Ra1.25m 的表面粗糙度； 經(jīng)鍛

66、造后還可做其它型腔加工用的電極，材料利用率高。但其機(jī)械 加工性能不如石墨好。 2.型腔模加工用工具電極 石墨電極的優(yōu)點(diǎn)是： 機(jī)械加工成型容易，便于修正； 電火花加工的性能也很好，在寬脈沖大電流情況下具有更小的電 極損耗。 容易產(chǎn)生電弧燒傷現(xiàn)象，精加工時(shí)電極損耗較大，表面粗糙度只 能達(dá)到 Ra2.5m 。 對(duì)石墨電極材料的要求是：顆粒小、組織細(xì)密、各向同性、強(qiáng)度 高和導(dǎo)電性好。 石墨電極的缺點(diǎn)是： 2.型腔模加工用工具電極 (1)電極材料的選擇 (2)電極的設(shè)計(jì) 與主軸頭進(jìn)給方向垂直的電極尺寸稱(chēng) 為水平尺寸 （ 見(jiàn)圖 2.34a） ,可表示為 : A Kb （ 2.11） b SL Hmax hmax （ 2.12） 圖 2.34 型腔工具電極尺寸的確定 (a) 電極水平截面尺寸 縮放示意圖 （ b） 電極總高度確定說(shuō)明 圖 1夾具 2電極 3 工件 加工型腔模時(shí)的工具電極尺寸，一 方面與模具的大小、形狀、復(fù)雜程度有 關(guān)，另一方面與電極材料，加工電流、 深度、余量及間隙等因素有關(guān)。當(dāng)采用 平動(dòng)法加工時(shí)，還應(yīng)考慮所選用的平動(dòng) 量。 a 電極總高度 H的確定如圖 2.34b所示 ， 可按下式