火花机加工原理及作用

　　火花机(简称EDM，全称Electrical Discharge Machining)是一种机械加工设备，主要用于电火花加工。广泛应用在各种金属模具、机械设备的制造中。它是利用浸在工作液中的两极间脉冲放电时产生的电蚀作用蚀除导电材料的特种加工方法，又称放电加工或电蚀加工。

　　火花机加工原理　

　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，并浸入工作液中，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10000℃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。工具电极常用导电性良好、熔点较高、易加工的耐电蚀材料，如铜、石墨、铜钨合金和钼等。在加工过程中，工具电极也有损耗，但小于工件金属的蚀除量，甚至接近于无损耗。

　　工作液作为放电介质，在加工过程中还起着冷却、排屑等作用。常用的工作液是粘度较低、闪点较高、性能稳定的介质，如煤油、去离子水和乳化液等。电火花机是一种自激放电，其特点如下： 火花放电的两个电极间在放电前具较高的电压，当两电极接近时，其间介质被击穿后，随即发生火花放电。伴随击穿过程，两电极间的电阻急剧变小，两极之间的电压也随之急剧变低。火花通道必须在维持暂短的时间(通常为10-7-10-3s)后及时熄灭，才可保持火花放电的“冷极”特性(即通道能量转换的热能来不及传至电极纵深)，使通道能量作用于极小范围。通道能量的作用，可使电极局部被腐蚀。 利用火花放电时产生的腐蚀现象对材料进行尺寸加工的方法，叫电火花加工。 电火花加工是在较低的电压范围内，在液体介质中的火花放电。 电火花的加工 按照工具电极的形式及其与工件之间相对运动的特征，可将电火花加工方式分为五类：利用成型工具电极，相对工件作简单进给运动的电火花成形加工;利用轴向移动的金属丝作工具电极，工件按所需形状和尺寸作轨迹运动，以切割导电材料的电火花线切割加工;利用金属丝或成形导电磨轮作工具电极，进行小孔磨削或成形磨削的电火花磨削;用于加工螺纹环规、螺纹塞规、齿轮等的电火花共轭回转加工;小孔加工、刻英表面合金化、表面强化等其他种类的加工。电火花加工能加工普通切削加工方法难以切削的材料和复杂形状工件;加工时无切削力;不产生毛刺和刀痕沟纹等缺陷;工具电极材料无须比工件材料硬;直接使用电能加工，便于实现自动化;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。

　　电火花加工的主要作用

　　火花加工的主要用于加工具有复杂形状的型孔和型腔的模具和零件;加工各种硬、脆材料，如硬质合金和淬火钢等;加工深细孔、异形孔、深槽、窄缝和切割薄片等;加工各种成形刀具、样板和螺纹环规等工具。

　　火花机的种类

　　1、镜面火花机，是一种可以加工出镜面效果的火花机，是当今最好的火花机，，加工出来的模具不用省模，可以直接用于生产当中，节省了人工，提高了效率，而且，镜面火花机的精度高，犹其在精密模具的应用当中优势明显。镜面火花机成本高，进口镜面火花机少则七，八十万，高则上百万，我国最近几年也引进了镜面火花机，都是与国外镜面火花机生产厂家合资生产。

　　2.、塑胶模具放电加工机，也就是我们比较常见的火花机，主要用于塑胶模具的放电加工，在我国比较常见，价格便宜，应用广泛，均价不超过十万。

　　3、细孔放电机，也是电火花的一种，它的主要用途用于打孔加工，就是在模具上打个孔。

　　4、另外还有一些专用机，如专打石墨的，专打钨钢的.

　　5、ZNC火花机，Z 轴数控，X轴及Y轴手动，是较为实用型的火花机!

　　6、CNC火花机，XYZ 三轴数控。CNC火花机具有自动靠模、自动寻心、自动编程、G码编程、三轴联动放电等诸多功能。

　　火花机保养

　　一 每日保养

　　火花机工作台面保持干净，如不当易引起台面生锈。

　　油泵压力确认是否正常。

　　设备外观保持整洁。

　　二 每周保养

　　手压式注油器注油，每次压3次。

　　检查手压式注油器油量。

　　三 每月保养

　　火花机各导轨注黄油。

　　检查磁盘精度。(以千分表测平面度是否正确)

　　四 每季保养

　　检查火花机水平是否正常。(以水平仪测工作台面水平是否正确)

　　检查火花机三轴精度。(以节矩规测行程是否正确)

　　五 每年保养

　　1 检查并清理火花机油箱。

　　2 检查并更换火花机Z轴润滑油。(具体请洽群基服务部)

　　检查并清理电柜。(具体请洽群基服务部)

　　六 备注

　　关于放火花油：因于使用频率、熔蚀量等相关。建议每半年检查一次，依实际状况确认是否更换。

　　关于滤沁：因于使用频率、熔蚀量等相关。建议每季检查一次，依实际状况确认是否更换。

　　关于滤棉：因于使用频率、熔蚀量等相关。建议每季检查一次，依实际状况确认是否更换。

　　火花机未来的发展方向

　　火花机精密化

　　电火花机加工的核心主要体现在对尺寸精度、仿形精度、表面质量的要求。通过采用一些先进加工技术，可达到镜面加工效果且能够成功地完成微型接插件、IC塑封、手机、CD盒等高精密模具部位的电火花加工。因此电火花机全面推动已有数控加工技术的进一步发展，不断提高模具加工精度。

　　火花机智能化

　　火花机采用了智能控制技术。电火花机的智能性体现在精确的检测技术和模糊控制技术两方面。在线自动监测、调整加工过程，实现加工过程的最优化控制。模糊控制技术是由计算机监测来判定电火花加工间隙的状态，在保持稳定电弧的范围内自动选择使加工效率达到最高的加工条件。

　　火花机自动化

　　火花机在配有电极库和标准电极夹具的情况下，只要在加工前将电极装入刀库，编制好加工程序，整个电火花加工过程便能日以赴继地自动运转，几乎无需人工操作。机床的自动化运转降低了操作人员的劳动强度、提高生产效率。火花机具备的自动测量找正、自动定位、多工件的连续加工等功能已较好地发挥了它的自动化性能。自动操作过程不需人工干预，可以提高加工精度、效率。

　　火花机高效化

　　火花机在保证加工精度的前提下大幅提高粗、精加工效率。如手机外壳、家电制品、电器用品、电子仪表等领域，都要求将大面积工件的放电时间大幅缩短，同时又要降低粗糙度。使放电后不必再进行手工抛光处理。这不但缩短了加工时间且省却后处理的麻烦，同时提升了模具品质，使用火花机粉末加工型可达到要求。