电火花教材

杀一条血路出来

这个东西可是好东西啊，只有在有资格看资料的人的手里才能看到。好了不多说了。
能把这个东西搞定就好像你学会了数控编程一样只要有机会上手，电火花你是拿下了。

杀一条血路出来

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[本帖最后由 杀一条血路出来 于 2008-7-14 22:47 编辑]

杀一条血路出来

影响电加工质量的因素

, X* M" j" J0 ]1 H% i; c. c影响加工质量的原因很多，但是大致与电极材料的选择、电极制造、电极装夹找正、加工规准的选

' u8 ]# ^6 F. ?& \& d择、操作工艺是否恰当有关。提高效率和成品率，可以从下面几点做起。

6 `7 s9 n; d8 H3 h" d正确选择电极材料
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型腔加工时，石墨是常用的工具材料。可是由于石墨的品种很多，并不是所有的石墨材料都可作为电加
# C# q, U) s6 `* g5 ]' b' y% v工的工具电极材料，应该使用电加工专用的特种石墨（强度、高密度、高纯度）。紫铜电极常用于精密的
* s4 s2 G" O3 [% B ]7 n2 A: n中、小型型腔加工。在使用铸造或锻造制造的紫铜材料做电极时也要注意材料的疏松、夹层和砂眼都会产生电
) k& ~/ T3 ?1 q. `极的本身缺陷（粗糙，损耗不均匀，麻点），致使型腔表面加工不理想。

制造电极时正确选用电极的缩放尺寸

4 l7 F3 h2 A u( t4 R要根据图纸要求，正确选用缩放电极尺寸可以帮助你顺利完成加工。缩放尺寸
要根据所决定的放电间隙而定。一般宁肯取理论间隙的正差，即电极的实际尺
寸要偏小一些，若放电间隙留小了，电极做大了，使实际的加工尺寸
超差，会产生不必要的加工废品。所以在电极尺寸上留有余量，通过调节平动
$ \% V5 M' k; q. s. C6 q最终还是可以保证工件的尺寸要求。由于最
终要控制凸凹模具的间隙精度，因此对电极缩放尺寸要求是比较严格的，一般较精密的应控制在±0.01mm。
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, w" ~) O% ^) [4 B, Q( e; Y把好电极装夹，找正关
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4 @3 H3 K& \! [在校正完水平与垂直，最后紧固时，往往会使电极发生错位、移动，加工时造成废品。因此，紧固后
还要不厌其烦地再找正检查一下，甚至在加工开始进行了少量进给后，还需要停机再查看一下是否正
+ k' x9 W% n( J0 G0 p: K确无误。因为电火花加工开始阶段是很重要的一个环节，也是需要操作者最精心的时候。
由于电极装夹不紧，在加工中松动，或找正误差过大，是造成废品的一个原因。电极或辅助夹具的微
# q- U! P$ J! E9 m" q- J& u& [' Q$ r小松动，会给加工深度带来误差。有时在多次重复加工中，加工条件相同，但深度误差分散性很大，
往往也是电极松动造成的。加工过程中夹具发热，也会使电极松动。对于一些小型单电极，只用一个
螺栓与电极连接固定，则更容易发生松动，特别是石墨电极采用这种夹固方法 是非常不可靠的。
在进行型孔加工中，一般为了减少加工量，都进行预铣或预钻。加工留量越小，越有利于提高加工速
度，但也会给找正带来困难，造成废品的潜在危险也越大，多型孔同时加工的场合更是如此，由于预
铣、预钻孔的尺寸不够均匀一致，往往多数孔已经找正，而有一二个孔略偏。如果观察粗略，就有可
7 T u z. _5 `9 z7 t! H" S能加工后个别型孔留有“黑皮”而造成废品。因此在加工初始阶段，一定要停机查核，确实无误后再
继续加工。 现在的夹具很多都已经标准化了，对电火花的加工起到了很大的促进作用，提高了加工效率，成品率
减少了产生误差和发生机械错误的几率。

/ I5 D# a4 \1 Z7 m& \5 N8 R5 i要正确选用加工规准，了解脉冲电源的工艺规律

掌握脉宽、脉间、电流、电压、极性等一组电规准对应产生的电极损耗、加工速度、放电间隙
7 R6 m1 Z& R! G、表面粗糙度以及锥度等工艺效果，是避免产生废品、达到加工要求的关键。不控制电极损耗就不能
加工出好的型腔，控制不好粗糙度和放电间隙，就不能确定最佳平动量，修光型腔侧壁。控制不准放
7 I/ J' F9 @1 r0 j电间隙和粗糙度就加工不出好的型腔。
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防止由于脉冲电源中电气元件的影响而造成废品
( P1 @$ u/ y" [% Z$ P脉冲电源在维修中由于更换了元器件，使脉冲参数发生改变，也会使加工达不到人们预期的效果。或
由于电源中元器件损坏、击穿，引起拉弧放电，也是造成工件严重破坏的原因。

, G0 _5 R# B9 g7 g K+ v注意实际进给深度由于电极损耗引起的误差

在进行尺寸加工时，由于电极长度相对损耗会使加工深度产生误差。而由于规准变化的不同，误差也
会很不一致，往往使实际加工深度小于图纸要求。因此一定要在加工程序中，计算、补偿上电极损耗
量，或者在半精加工阶段停机进行尺寸复核，并及时补偿由于电极损耗造成的误差，然后再转换成最
* }8 X4 _3 w; H; @8 T1 L" K1 ^后的精加工。

正确控制平动量
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+ W- _( {/ U2 J, q3 U) q1 i型腔或型孔的侧壁修光要靠平动，既要达到一定粗糙度的要求，又要达到尺寸要求，需要认真确定逐
2 o! }. j' v0 C& n级转换规准时的平动量。否则有可能还没达到修光要求，而尺寸已经到限，或者已经修光但还没有达
8 L. E6 c9 |4 s- j8 {- V/ v% l到尺寸要求。因此，应在完成总平动量 75%的半精加工段复核尺寸，之后再继续进行精加工。
2 I' N+ \+ N& l0 |防止型腔在精加工时产生波纹和黑斑
/ V! l) u* z9 x在型腔加工的底部及弯角处，易出现细线或鱼鳞状凸起，称为波纹。产生的原因有以下几方面：
电极损耗的影响：电极材料质量差，方向性不对，电参数选择不当，造成粗加工后表面不规则点状剥
5 ?3 c9 u4 @5 k, F! U/ _9 S6 `* e落（石墨电极）和网状剥落（紫铜电极）。在平动侧面修光后反映在型腔表面上就是“波纹”。
3 L X6 y2 Q0 l9 N7 I5 }+ x冲油和排屑的影响：冲油孔开得不合理，“波纹”就严重；另外排屑不良，蚀除物堆积在底部转角处或型腔的深处
也会造成致命伤害，甚至有些只有在试完模之后才会发现原来伤害是这样的不可弥补。


让加工变得更容易控制的方法
采用较好的石墨电极有些时候微孔加工甚至不能使用石墨电极，粗加工开始时用小电流大脉宽，改善电极表面质量。
然后采用中精加工低损耗的脉冲电源及电参数。合理选用冲油方式和选用适当抬刀措施。
采用单电极一修正电极工艺，即粗加工后修正电极，再用平动精加工修正，或采用多电极工艺。
精加工留在型腔表面的黑斑常常给最后的加工带来麻烦。仔细观察这部分的表面不平度较周围其他部
分要差。这种黑斑常常是由于在精加工时脉冲能量小，使积留在间隙中的蚀除物不能及时排出所致。
因此，在最后精加工时要注意控制主轴进行灵敏的“抬刀”，不使炭黑滞留而产生黑斑。
# \& {4 e) ]8 B$ k$ @注意装夹在一起的大小电极在放电间隙上的差异（此处主要指侧面间隙）
$ l" ^$ c1 C$ D& @原则上放电间隙应不受电极大小的影响，但在实际加工中，大电极的加工间隙小，而小电极加工间隙
3 L! [( i4 t1 W+ ~( [" {" w反而偏大，一般认为是大小电极组装精度可能不一样，小电极垂直精度不易装得象大电极那样高，使其投影面积增大，造成穿孔加工放电间隙扩大。小电极在穿孔加工过程中容易产生侧向振动，造成放电间隙扩大，使小电极二次放电机会增多，致使其放电间隙扩大。
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2 h8 c4 y- ~ E* l; B9 k. M: S6 j& b$ [5 ~[本帖最后由 杀一条血路出来 于 2008-7-14 22:46 编辑]

杀一条血路出来

1.防止硬质合金产生裂纹
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6 v3 R+ \, }$ ]1 ?# ]. O$ ]7 V由于硬质合金是粉末冶金材料，它的导热率低。过大的脉冲能量和长时间持续的电流作用，都会使加
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工表面产生严重的网状裂纹。因此，要提高粗加工的速度而采不是用宽脉宽、大电流加工。

一般宜采用窄脉宽（50μs 以下）高峰值电流，短促的瞬时高温使加工表面热影响层较浅，避免裂纹
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发生。

2.防止在型孔加工中产生“放炮”
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8 A0 e' C- }/ y/ V5 ~在加工过程中产生的气体，集聚在电极下端或油杯内部，当气体受到电火花引燃时，就会象“放炮”

一样冲破阻力而排出，这时很容易使电极与凹模错位，影响加工质量，甚至报废。这种情况在抽油加

4 Z' y3 A$ e' q8 G8 ] |* I6 s7 C工时更易发生。因此，在使用油杯进行型孔加工时，要特别注意排气，适当抬刀或者在油杯顶部周围

开出气槽、排气孔，以利排出积聚的气体。
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3.注意热变形引起的电极与工件位移

! v- n6 |. M- X* g1 } I+ o: f在使用薄型的紫铜电极时，加工中要注意由于电极受热变形而使加工的型腔产生异常。另外值得注意的是停机后，由于人为的因素，使电极与工件发生位移。在开机时，又没注意电极与工件的相对位置，常常会使接近加工好的工件报废。

' G2 G) q1 a2 @ R9 ^6 ?4.注意主轴刚性和工作液对放电间隙的影响
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电火花加工的蚀除物从间隙排出的过程中，常常在电极与工件间引起电极与加工面的二次放电。二次

放电的结果使已加工过的表面再次电蚀，在凹模的上口电极进口处，二次放电机会就更多一些，这样

就形成了锥度。电火花加工的锥度一般在 4′～ 6′之间。二次放电越多，锥度越大。为了减小锥度
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，首先要保持主轴头的稳定性，避免电极不必要的反复提升。调节好冲、抽油压力，选择好适当的电

参数，使主轴伺服处于最佳状态，既不过于灵敏，也不迟钝，都可减少锥度。在加工深孔中为了减少

二次放电造成锥度超差，常采用抽油加工或短电极的办法。

5.要密切注视和防止电弧烧伤
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5 s2 I0 G* _8 X( H. R2 Z- l1 g加工过程中局部电蚀物密度过高，排屑不良，放电通道、放电点不能正常转移，将使工具工件局部放

电点温度升高，产生积炭结焦，引起恶性循环，使放电点更加固定集中，转化为稳定电弧，使工具工
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, o4 t& g$ ^, @9 t7 v A件表面积炭烧伤。

防止办法是增大脉间及加大冲油，增加抬刀频率和幅度，改善排屑条件。发现加工状态不稳定时就采
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8 f5 }; F+ K. W9 f% d+ [) B: j8 C% P取措施，防止转变成稳定电弧。
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0 Q: p# m4 x3 q: e6.电极制造工艺

石墨在加工前应在油里浸透好，以便在机械加工时，石墨屑不易飞扬，清角线和棱角线不易剥落。 石

墨和紫铜电极采用一般的机械加工（车、铣、刨、磨等），最后钳工修正成形。

紫铜电极还可采用线切割加工。 一般对于形状比较简单的型腔，多数采用单电极成形工艺，即采用一

个电极，借助平动扩大间隙，达到修光型腔的目的。所谓单电极，可以是独块电极，也可以是镶拼电

6 z0 F6 v( I. X( T1 s3 {. E极，这由电极加工工艺而定。 对于大中型及型腔复杂的模具，可以采用多电极加工，各个电极可以是
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: |( F/ e1 c" q5 b( H8 o' J独块的，也可以是镶拼的，视具体情况而定。

7.使用低损耗电源还可以把型腔的整体加工改为型腔的局部加工。
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考虑到经济效益，在能够采用机械加工的地方尽量用机械加工，对复杂型腔，四周清角、底部圆弧及
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窄槽等无法用机械加工的地方，则采用局部加工。此外也可采用整体加工和局部加工相结合的方法，

即先用石墨电板加工出大致的形状，然后再用紫铜电极进行局部加工。上述方法均取得很好的效果。

8.选择不同的电极材料，把整体加工分解为局部加工
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过去型腔电加工绝大多数采用石墨电极，极少采用紫铜电极。那是因为过去型腔模电火花加工绝大多
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0 T, i' A8 G' w8 `" ~数采用整体加工方式，而且那时虽然也有晶体管和可控硅脉冲电源，但是电极损耗较大，尤其在精规

6 D) y/ V5 l, N! Z# k# n) _5 }准时，损耗可达 25～30%，不适宜作局部加工。而且大块石墨容易找到，容易制作，并且份量轻，可

磨削，易加工，因而被大量采用。而铜电极，由于大块紫铜难找，磨削困难，再加上电极损耗后，钳
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工修正困难，因此大大限制了紫铜电极的使用。 随着低损耗电源问世以来，型腔电加工工艺也随之由

: n- T* ^" D0 n# I/ m( r整体加工逐渐转为局部加工，不再需要大块电极，因此，紫铜电极应运而生。局部加工的电极不需要

: k/ ?- g# m# v, ~ U/ C很大，但是几何形状较复杂，尺寸精度要求高，因此，人们采用紫铜作为局部加工的电极。
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2 x8 a1 X; O& E7 ~# B# x线切割和电火花加工配套应用 中精加工低损耗电源输出功率较小，生产率略低，加工模具的双面间隙

* |, J! ^: n+ e3 ^在 0.1～0.25mm 左右。目前人们还是采用平动方法，扩大间隙来达到修光型腔的目的，但是平动方法

8 t+ \! Q8 E: u) Y" n6 }也有它的不足之处，仿形精度受到一定影响，四周会产生圆角，底部产生平台，因此平动量不宜太大
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，一般为 0.1～0.3mm。因而确定了电极的缩放量为 0.1～0.3mm。根据型腔模具设计原则，电极尺寸
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的缩放按几何方法计算，因此在电极设计时只要在技术要求上写明电极的缩放量即可。 目前国内的线

) P- Q. [; @/ P# P) ^1 v% v切割机床都有间隙补偿装置。线切割机床可利用间隙补偿装置自行切割电极。

如果采取线切割与电火花加工配合应用，可简化电极设计，保证电极质量，提高工效，缩短制造周期

。 在电火花加工型腔模具工艺中，除了利用低损耗电源扩大电加工应用范围及线切割与电加工配合应

用外，还有许多方法可以提高型腔模的精度，采用 X、Y、Z、U、C 五轴数控联动（X 水平方向，Y 水
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平方向，Z 垂直方向，主轴转动 U，主轴分度运动 C），采用自动交换电极的电火花加工中心，只要

/ {3 Y! q( |# [$ f* O# }事先调整好电极和编好相应的程序，便能自动加工复杂模具。

viewsnake

very good

会说话的小牛

向少将同志敬礼，这是AGIE的SE系列电火花成型机说明，很好很全面。值得阅读

BWY

向少将同志致敬

xiaodongzi35

谢谢了 分享 学习了

ykqzs

好东西，支持

wangjianzhongfj

不错 呵呵 我支持