Ｑ Ｑ： ！ ２ 工业技术 ｅＷ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｄｅｓ ａｎｄ Ｐｒｏｄｕｃｔ 提高电火花成型及小孔加工质量的措施 马瑛孙谦 （中航工业沈阳黎明航空发动机（集团）有限责任公司，辽宁沈阳１１００４３） 摘要：本文简述电火花加工的特点及加工中提高加工质量的方法、措施，并针对这些方法、措施作了具体的阐述。 关键词：电火花加工特点；加工质量；方法；措施 中图分类号：ＴＧ６６ 文献标识码：Ａ １电火花加工概论 电火花加工是利用二个金属导体之 接触，两者之间宏观作用小，工具电极材 料不需比工件材料硬，因此工具电极制造 现异常，或者由于电源中元器件的损坏、 击穿引起拉弧放电，造成零件严重超差。 间放电产生的电腐蚀现象来进行加工的方 法。又称放电加工或电蚀加工，英文简称 ＥＤＭ。进行电火花加工时，工具电极和工 件分别接脉冲电源的两极，并浸人工作液 中，或将工作液充入放电间隙。通过间隙 自动控制系统控制工具电极向工件进给， 当两电极间的间隙达到一定距离时，两电 极上施加的脉冲电压将工作液击穿，产生 火花放电。 在放电的微细通道中瞬时集中大量 的热能，温度可高达一万摄氏度以上，压 力也有急剧变化，从而使这一点工作表 面局部微量的金属材料立刻熔化、气化， 并爆炸式地飞溅到工作液中，迅速冷凝， 形成固体的金属微粒，被工作液带走。这 时在工件表面上便留下一个微小的凹坑痕 迹，放电短暂停歇，两电极间工作液恢复 绝缘状态。 紧接着，下一个脉冲电压又在两电 极相对接近的另一点处击穿，产生火花放 电，重复上述过程。这样，虽然每个脉冲 放电蚀除的金属量极少，但因每秒有成千 上万次脉冲放电作用，就能蚀除较多的金 属，具有一定的生产率。 在保持工具电极与工件之间恒定放 电间隙的条件下，一边蚀除工件金属，一 边使工具电极不断地向工件进给，最后便 加工出与工具电极形状相对应的形状来。 因此，只要改变工具电极的形状和工具电 极与工件之间的相对运动方式，就能加工 出各种复杂的型面。 ２电火花加ｌＴ的特点 电火花加＿Ｔ能加＿丁普通切削加下方 法难以切削的材料和复杂形状１二件；加丁 时无切削力；不产生毛刺和刀痕沟纹等缺 陷；直接使用电能加＿Ｔ，便于实现自动 加工后表面产生变质层，在某些应用中须 进一步去除；工作液的净化和加工中产生 的烟雾污染处理比较麻烦。 ２．１脉冲放电的能量密度高，便于加 工用普通的机械方法难于加工或无法加工 的特殊材料和复杂形状的加工，不受材料 硬度的影响，不受热处理状态的影响。 ２．２脉冲放电持续时间极短，放电时 产生的热量传导，扩散范围小，材料受热 影响范围小。 ２．３加工时。工具材料与工件材料不 容易。 这就要求操作者和维修人员定期的进行设 ２．４改革工件结构，简化加工工艺， 备的保养。 提高工件使用寿命，降低工人的劳动强度。 ３．６注意电极大小对放电间隙的影响 ３提高加工质量的方法、措施 原则上放电间隙不受电极大小的影 我厂电火花加工设备齐全，加工零 响，但在实际加工中大电极的加工间隙小， 件种类繁多。电火花的：０ｎＴ质量受到多种 小电极的加工间隙反而偏大，特别是小电 因素的影响，零件加工的稳定性和一致性 极在深孔加工中容易产生侧向振动，造成 是加工追求的目标。通过对典型的成形机 间隙扩大。 和小孔机的实践加工经验，认为提高零件 ４具体的加工规准对加工的影响 的加工质量具体从以下几方面改进。 ４．１脉冲宽度对；０１－ｒ的影响 ３．１正确选择电极的材料 在脉冲的峰值电压一定时，脉冲宽 电极应采用导电性好，损耗小，造 度越宽脉冲能量越大，加工生产率越高。 型易，加工稳定，效率高，来源丰富，价 但是当脉冲宽度达到一定值时，虽然单个 格便宜的材料。工具电极常用导电性良好、 脉冲能量增大，但由于能量过于集中以及 熔点较高、易加工的耐电蚀材料，如铜、 被蚀除物生成过多，将使排渣、排气等条 石墨、铜钨合金和钼等。本单位所采用的 件变得恶劣，产生电弧，加工生产率反而 电极材料有紫铜、黄铜、石墨等。 下降。长时间的电弧，将烧坏工件或电极。 ３．２正确控制电极的缩放尺寸 ４．２脉冲停歇对加工的影响 制造电极是电火花加工的第一步， 在相同的条件下，脉冲停歇时间越 缩放电极尺寸是顺利完成加工的关键。缩 长，加工时间越短，加工生产率会下降。 放的尺寸要根据所选择的加工规准决定的 但是当脉冲停歇下到一定值时，每个脉冲 放电间隙，再加上・定的比例常数而定， 结束后，火花间隙中电离通道将来不及消 一般取理论间隙的正差，即电极的标称尺 除电离状态，使放电集中在该点而产生电 寸“宁小勿大”。若放电间隙小了，电极 弧，从而使加工生产率下降，甚至烧坏工 大了，使实际加工尺寸超差，会造成不可 件或电极。 修废品，反之则可以进行调整和返修。 ４．３脉冲峰值电流对加工的影响 ３．３正确的电极装夹和工件找正 脉冲峰值电流越大，单个脉冲的能 在实际加工中，电极装夹和工件找 量值增大，加工生产率越高。但是峰值电 正对于零件的加工质量同样起着决定性的 流大到一定值时，如果此时脉冲的宽度和 作用，特别是在高精度零件的加工中，例 停歇不作相应变化，将会引起电极损耗的 如槽宽、孔径尺寸公差小，形位公差严的 增加。另外，受到“面积效应”的影响， 零件，在对工件和电极进行找正、校准的 反而使加工生产率下降。再则，峰值电流 同时，也要保证电极的轴心线垂直于机床 越大，加工件的光洁度就越差。 的工作台面，而且电极与夹具的安装面必 ４－４电极材料与工件材料对加工的影响 须清洁，擦拭干净，以确保其接触面良好。 电极材料与工件材料的导电性，热 若电极和工件装夹不到位，在加工中松动， 传导性不同，对加工生产率的影响也不同， 或找正误差大，是造成废品的重要原因。 要视具体的材料而定。 ３．４正确选用加工规准 结语 掌握脉宽、脉问、电流、电压等对 影响电火花加工质量的因素很多， 产生的电极损耗、加工速度、放电间隙、 但只要对其进行系统的分析和科学的分 表面粗糙度、锥度等效果。注意电极大小 类，就可以对这类复杂而且零乱的因素进 对放电间隙的影响，注意主轴刚性和工作 行控制与调配，从而改善和提高工件的精 液对放电间隙的影响，防止电弧烧伤工件。 度和表面质量。所谓细节决定成败，对于 ３．５防止由于脉冲电源中电气元件的 电加工来说就是细节决定质量。 影响造成的废品 参考文献 脉冲电源在维修中由于更换了元气 『１１赵万生．电火花加工技术［１ｖｑ．哈尔滨： 件， 使脉冲参数发生改变，也会使加工出 哈尔滨工业大学出版社． 中国新技术新产品 一９９—
