火花機(jī)加工原理及作用

　　火花機(jī)(簡稱EDM，全稱Electrical Discharge Machining)是一種機(jī)械加工設(shè)備，主要用于電火花加工。廣泛應(yīng)用在各種金屬模具、機(jī)械設(shè)備的制造中。它是利用浸在工作液中的兩極間脈沖放電時產(chǎn)生的電蝕作用蝕除導(dǎo)電材料的特種加工方法，又稱放電加工或電蝕加工。

　　火花機(jī)加工原理　

　進(jìn)行電火花加工時，工具電極和工件分別接脈沖電源的兩極，并浸入工作液中，或?qū)⒐ぷ饕撼淙敕烹婇g隙。通過間隙自動控制系統(tǒng)控制工具電極向工件進(jìn)給，當(dāng)兩電極間的間隙達(dá)到一定距離時，兩電極上施加的脈沖電壓將工作液擊穿，產(chǎn)生火花放電。

　　在放電的微細(xì)通道中瞬時集中大量的熱能，溫度可高達(dá)10000℃以上，壓力也有急劇變化，從而使這一點工作表面局部微量的金屬材料立刻熔化、氣化，并爆炸式地飛濺到工作液中，迅速冷凝，形成固體的金屬微粒，被工作液帶走。這時在工件表面上便留下一個微小的凹坑痕跡，放電短暫停歇，兩電極間工作液恢復(fù)絕緣狀態(tài)。

　　緊接著，下一個脈沖電壓又在兩電極相對接近的另一點處擊穿，產(chǎn)生火花放電，重復(fù)上述過程。這樣，雖然每個脈沖放電蝕除的金屬量極少，但因每秒有成千上萬次脈沖放電作用，就能蝕除較多的金屬，具有一定的生產(chǎn)率。

　　在保持工具電極與工件之間恒定放電間隙的條件下，一邊蝕除工件金屬，一邊使工具電極不斷地向工件進(jìn)給，最后便加工出與工具電極形狀相對應(yīng)的形狀來。因此，只要改變工具電極的形狀和工具電極與工件之間的相對運動方式，就能加工出各種復(fù)雜的型面。工具電極常用導(dǎo)電性良好、熔點較高、易加工的耐電蝕材料，如銅、石墨、銅鎢合金和鉬等。在加工過程中，工具電極也有損耗，但小于工件金屬的蝕除量，甚至接近于無損耗。

　　工作液作為放電介質(zhì)，在加工過程中還起著冷卻、排屑等作用。常用的工作液是粘度較低、閃點較高、性能穩(wěn)定的介質(zhì)，如煤油、去離子水和乳化液等。電火花機(jī)是一種自激放電，其特點如下： 火花放電的兩個電極間在放電前具較高的電壓，當(dāng)兩電極接近時，其間介質(zhì)被擊穿后，隨即發(fā)生火花放電。伴隨擊穿過程，兩電極間的電阻急劇變小，兩極之間的電壓也隨之急劇變低。火花通道必須在維持暫短的時間(通常為10-7-10-3s)后及時熄滅，才可保持火花放電的“冷極”特性(即通道能量轉(zhuǎn)換的熱能來不及傳至電極縱深)，使通道能量作用于極小范圍。通道能量的作用，可使電極局部被腐蝕。 利用火花放電時產(chǎn)生的腐蝕現(xiàn)象對材料進(jìn)行尺寸加工的方法，叫電火花加工。 電火花加工是在較低的電壓范圍內(nèi)，在液體介質(zhì)中的火花放電。 電火花的加工 按照工具電極的形式及其與工件之間相對運動的特征，可將電火花加工方式分為五類：利用成型工具電極，相對工件作簡單進(jìn)給運動的電火花成形加工;利用軸向移動的金屬絲作工具電極，工件按所需形狀和尺寸作軌跡運動，以切割導(dǎo)電材料的電火花線切割加工;利用金屬絲或成形導(dǎo)電磨輪作工具電極，進(jìn)行小孔磨削或成形磨削的電火花磨削;用于加工螺紋環(huán)規(guī)、螺紋塞規(guī)、齒輪等的電火花共軛回轉(zhuǎn)加工;小孔加工、刻英表面合金化、表面強(qiáng)化等其他種類的加工。電火花加工能加工普通切削加工方法難以切削的材料和復(fù)雜形狀工件;加工時無切削力;不產(chǎn)生毛刺和刀痕溝紋等缺陷;工具電極材料無須比工件材料硬;直接使用電能加工，便于實現(xiàn)自動化;加工后表面產(chǎn)生變質(zhì)層，在某些應(yīng)用中須進(jìn)一步去除;工作液的凈化和加工中產(chǎn)生的煙霧污染處理比較麻煩。

　　電火花加工的主要作用

　　火花加工的主要用于加工具有復(fù)雜形狀的型孔和型腔的模具和零件;加工各種硬、脆材料，如硬質(zhì)合金和淬火鋼等;加工深細(xì)孔、異形孔、深槽、窄縫和切割薄片等;加工各種成形刀具、樣板和螺紋環(huán)規(guī)等工具。

　　火花機(jī)的種類

　　1、鏡面火花機(jī)，是一種可以加工出鏡面效果的火花機(jī)，是當(dāng)今最好的火花機(jī)，，加工出來的模具不用省模，可以直接用于生產(chǎn)當(dāng)中，節(jié)省了人工，提高了效率，而且，鏡面火花機(jī)的精度高，猶其在精密模具的應(yīng)用當(dāng)中優(yōu)勢明顯。鏡面火花機(jī)成本高，進(jìn)口鏡面火花機(jī)少則七，八十萬，高則上百萬，我國最近幾年也引進(jìn)了鏡面火花機(jī)，都是與國外鏡面火花機(jī)生產(chǎn)廠家合資生產(chǎn)。

　　2.、塑膠模具放電加工機(jī)，也就是我們比較常見的火花機(jī)，主要用于塑膠模具的放電加工，在我國比較常見，價格便宜，應(yīng)用廣泛，均價不超過十萬。

　　3、細(xì)孔放電機(jī)，也是電火花的一種，它的主要用途用于打孔加工，就是在模具上打個孔。

　　4、另外還有一些專用機(jī)，如專打石墨的，專打鎢鋼的.

　　5、ZNC火花機(jī)，Z 軸數(shù)控，X軸及Y軸手動，是較為實用型的火花機(jī)!

　　6、CNC火花機(jī)，XYZ 三軸數(shù)控。CNC火花機(jī)具有自動靠模、自動尋心、自動編程、G碼編程、三軸聯(lián)動放電等諸多功能。

　　火花機(jī)保養(yǎng)

　　一 每日保養(yǎng)

　　火花機(jī)工作臺面保持干凈，如不當(dāng)易引起臺面生銹。

　　油泵壓力確認(rèn)是否正常。

　　設(shè)備外觀保持整潔。

　　二 每周保養(yǎng)

　　手壓式注油器注油，每次壓3次。

　　檢查手壓式注油器油量。

　　三 每月保養(yǎng)

　　火花機(jī)各導(dǎo)軌注黃油。

　　檢查磁盤精度。(以千分表測平面度是否正確)

　　四 每季保養(yǎng)

　　檢查火花機(jī)水平是否正常。(以水平儀測工作臺面水平是否正確)

　　檢查火花機(jī)三軸精度。(以節(jié)矩規(guī)測行程是否正確)

　　五 每年保養(yǎng)

　　1 檢查并清理火花機(jī)油箱。

　　2 檢查并更換火花機(jī)Z軸潤滑油。(具體請洽群基服務(wù)部)

　　檢查并清理電柜。(具體請洽群基服務(wù)部)

　　六 備注

　　關(guān)于放火花油：因于使用頻率、熔蝕量等相關(guān)。建議每半年檢查一次，依實際狀況確認(rèn)是否更換。

　　關(guān)于濾沁：因于使用頻率、熔蝕量等相關(guān)。建議每季檢查一次，依實際狀況確認(rèn)是否更換。

　　關(guān)于濾棉：因于使用頻率、熔蝕量等相關(guān)。建議每季檢查一次，依實際狀況確認(rèn)是否更換。

　　火花機(jī)未來的發(fā)展方向

　　火花機(jī)精密化

　　電火花機(jī)加工的核心主要體現(xiàn)在對尺寸精度、仿形精度、表面質(zhì)量的要求。通過采用一些先進(jìn)加工技術(shù)，可達(dá)到鏡面加工效果且能夠成功地完成微型接插件、IC塑封、手機(jī)、CD盒等高精密模具部位的電火花加工。因此電火花機(jī)全面推動已有數(shù)控加工技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，不斷提高模具加工精度。

　　火花機(jī)智能化

　　火花機(jī)采用了智能控制技術(shù)。電火花機(jī)的智能性體現(xiàn)在精確的檢測技術(shù)和模糊控制技術(shù)兩方面。在線自動監(jiān)測、調(diào)整加工過程，實現(xiàn)加工過程的最優(yōu)化控制。模糊控制技術(shù)是由計算機(jī)監(jiān)測來判定電火花加工間隙的狀態(tài)，在保持穩(wěn)定電弧的范圍內(nèi)自動選擇使加工效率達(dá)到最高的加工條件。

　　火花機(jī)自動化

　　火花機(jī)在配有電極庫和標(biāo)準(zhǔn)電極夾具的情況下，只要在加工前將電極裝入刀庫，編制好加工程序，整個電火花加工過程便能日以赴繼地自動運轉(zhuǎn)，幾乎無需人工操作。機(jī)床的自動化運轉(zhuǎn)降低了操作人員的勞動強(qiáng)度、提高生產(chǎn)效率?；鸹C(jī)具備的自動測量找正、自動定位、多工件的連續(xù)加工等功能已較好地發(fā)揮了它的自動化性能。自動操作過程不需人工干預(yù)，可以提高加工精度、效率。

　　火花機(jī)高效化

　　火花機(jī)在保證加工精度的前提下大幅提高粗、精加工效率。如手機(jī)外殼、家電制品、電器用品、電子儀表等領(lǐng)域，都要求將大面積工件的放電時間大幅縮短，同時又要降低粗糙度。使放電后不必再進(jìn)行手工拋光處理。這不但縮短了加工時間且省卻后處理的麻煩，同時提升了模具品質(zhì)，使用火花機(jī)粉末加工型可達(dá)到要求。