电火花加工论文

【摘

要】电火花加工是与机械加工完全不同的一种新工艺，一种直觉利用电能和热能

进行加工的新工艺。是其它加工方法无可替代的优点，在加工技术上取
得了突破性进展。

【关键词】

电火花加工；电蚀加工；不接触加工。

（一）概念

电火花加工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多

余的金属，以达到对零件的尺寸、形状及表面质量的加工要求的特种加工方法，又
称放电加工或电蚀加工，英文简称

EDM。

（二）

发展历程

1943 年，苏联学者拉扎连科夫妇研究发明电火花加工，之后随着脉冲电源

和控制系的改进，而迅速发展起来。最初使用的脉冲电源是简单的电阻

-电容回路。

50 年代改进为电阻-电感-电容等回路。同时，还采用脉冲发电机之类的所谓长脉冲
电源，使蚀除效率提高，工具电极相对损耗降低。

随后又出现了大功率电子管、闸

流管等高频脉冲电源，使在同样表面粗糙度条件下的生产率得以提高。

60 年代出

现了晶体管和可控硅脉冲电源，提高了能源利用效率和降低了工具电极损耗，并
扩大了粗精加工的可调范围。

70 年代出现了高低压复合脉冲、多回路脉冲、等幅脉

冲和可调波形脉冲等电源，在加工表面粗糙度、加工精度和降低工具电极损耗等方
面又有了新的进展。在控制系统方面，从最初简单地保持放电间隙，控制工具电极
的进退，逐步发展到利用微型计算机，对电参数和非电参数等各种因素进行适时
控制。

（三）

工作原理

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。

电火花加工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。

电火花加工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