放电加工机

也被叫做电火花加工机床，可分为成形放电加工机（电火花成形加工机）和线切割放电加工机（电火花线切割机）两种。

放电加工机是一种借助电火花放电，对金属表面进行电蚀的原理来加工金属零件的机床设施。因为电火花加工原理和普通金属切削原理不同，所以电火花加工机床就和普通金属切削机床在结构上有所不同。第一它有 一个能量非常大的脉冲电源装置，来为产生电火花提供能量，主要用途是在工具电极和工件电极上产生重复的高强度电脉冲，以产生放电电火花; 第二因为在电火花加工时，工具和工件无直接接触，无明显的切削力，所以电火花加工机床就没装备强度非常高的主传动系统，但它为了能保证电极间的几微米到几百微米的放电间隙，使用了一个灵敏度非常高的间隙自动调整装置，它能随时自动地对间隙进行测量和调整。[1]

编辑

它的机床本体包含床身、立柱、轴头和工作台，主如果用来达成对工具和工件的装夹、调整等。机床本体需要有足够的刚度，以防在加工过程中，因为机床本身的变形导致放电间隙的改变，使加工没办法进行。在电火花加工过程中，工具电极和工件都是被浸在工作液中的。工作液的主要用途就是在放电时压缩火花通道，使电流能集中在局部的小部位;；在放电后要能准时消除电离，恢复绝缘状况，以防产生电弧，工作液还可对工具和工件进行冷却。为了把电蚀产物准时地从电极间隙间排出去，电火花加工机床还装备了工作液循环系统，借助工作液的强制循环，来完成这一工作。

床身和立柱

床身和立柱是一个基础结构，由它确保电极与工作台、工件之间的相互地方。它们精度的高低对加工有直接的影响，假如机床的精度不高，加工精度也很难保证。因此，不但床身和立柱的结构应该合理，有较高的刚度，能承受主轴负重和运动部件忽然加速运动的惯性力，还应能减小温度变化引起的变形，经过时效处置消除内应力，使其日久不会变形。

工作台

工作台主要用来支承和装夹工件。在实质加工中，通过转动纵横向丝杆来改变电极与工作的相对地方。工作台上身还装有工作液箱，用以容纳工作液，使电极和被加工件浸泡在工作液里，起到冷却、排屑用途。工作台是操作者在装夹找正时常常移动的部件，通过两个手轮来移动上下拖板，改变纵横向地方，达到电极与被加工件间所需要的相对地方。工作台的类型可分为：普通工作台、精密工作台。

主轴头

主轴头是电火花穿孔成形加工机床的一个重点部件，它的结构是由伺服进给机构、导向和防扭机构、辅助机构三部分组成。它控制工件与工具电极之间的放电间隙。主轴头的好坏直接影响加工的工艺指标，如生产率、几何精度与表面粗糙度，因此对主轴头除结构上不同外，还应拥有以下条件：

①有肯定的轴向和侧向刚度及精度；②有足够的进给和回升速度；③主轴运动的直线性和防扭转性能好；④灵敏度要高，无爬行现象；⑤不一样的机床要拥有适当的承载电极水平的能力。[1]

电火花加工机床大致可分为四大类： 第1类为主要用来加工各种模具、型腔、型孔的电火花成型加工机床，这些机床占全部电火花加工机床的80%左右；第2类为电火花线切割机床，被用来切割零件和加工冲模；第3类为工具电极相对于工件既有直线进给运动又有旋转运动的电火花镗、磨螺纹等加工机床；第4类为可对工件进行表面处置的电火花加工机床，如电火花刻字等。

伴随电火花加工工艺的改进，电火花加工机床也有了非常大的进步，如在广泛地使用矩形波脉冲电源的同时，又进步了各种迭加波形的脉冲电源和各种矩形波派生电源。在间隙自动调节方面，也由只对电极间隙进行测量、控制，向对多参数进行自适应控制的方向进步等。所有这一系列的改进和进步，已使电火花加工进入了一个新阶段。[1]

工具电极

电火花加工用的工具是电火花放电时的电极之一，故称为工具电极，有时简称电极。因为电极的材料常常是铜，因此又称为铜公

放电间隙

放电间隙是放电时工具电极和工件间的距离，它的大小一般在0.01～0.5 mm之间，粗加工时间隙较大，精加工时则较小。

脉冲宽度ti（μs）

脉冲宽度简称脉宽（也常用ON、TON等符号表示），是加到电极和工件上放电间隙两端的电压脉冲的持续时间。为了预防电弧烧伤，电火花加工只可以用断断续续的脉冲电压波。通常来讲，粗加工时可用较大的脉宽，精加工时只可以用较小的脉宽。

脉冲间隔to（μs）

脉冲间隔简称脉间或间隔（也常用OFF、TOFF表示），它是两个电压脉冲之间的间隔时间。间隔时间过短，放电间隙来不及消电离和恢复绝缘，容易产生电弧放电，烧伤电极和工件；脉间选得过长，将减少加工生产率。加工面积、加工深度较大时，脉间也应稍大。

放电时间（电流脉宽）te（μs）

放电时间是工作液介质击穿后放电间隙中流过放电电流的时间，即电流脉宽，它比电压脉宽稍小，二者相差一个击穿延时td。ti和te对电火花加工的生产率、表面粗糙度和电极损耗有非常大影响，但实质起用途的是电流脉宽te。

击穿延时td（μs）

从间隙两端加上脉冲电压后，一般均要经过一小段延续时间td，工作液介质才能被击穿放电，这一小段时间td称为击穿延时。击穿延时td与平均放电间隙的大小有关，工具欠进给时，平均放电间隙变大，平均击穿延时td就大；反之，工具过进给时，放电间隙变小，td也就小。

脉冲周期tp（μs）

一个电压脉冲开始到下一个电压脉冲开始之间的时间称为脉冲周期，显然tp=ti+to

脉冲频率fp（Hz）

脉冲频率是指单位时间内电源发出的脉冲个数。显然，它与脉冲周期tp互为倒数。

有效脉冲频率fe（HZ）

有效脉冲频率是单位时间内在放电间隙上发生有效放电的次数，又称工作脉冲频率。

脉冲借助率λ

脉冲借助率λ是有效脉冲频率fe与脉冲频率fp之比，又称频率比，

亦即单位时间内有效火花脉冲个数与该单位时间内的总脉冲个数之比。

脉宽系数τ

脉宽系数是脉冲宽度ti与脉冲周期tp之比。

占空比ψ

占空比是脉冲宽度ti与脉冲间隔to之比，ψ=ti/to。粗加工时占空比一般较大，精加工时占空比应较小， 不然放电间隙来不及消电离恢复绝缘，容易引起电弧放电。

开路电压或峰值电压（V）

开路电压是间隙开路和间隙击穿之前td时间内电极间的高电压。一般晶体管方波脉冲电源的峰值电压=60～80 V，高低压复合脉冲电源的高压峰值电压为175～300 V。峰值电压高时，放电间隙大，生产率高，但成形复制精度较差。

火花保持电压

火花保持电压是每次火花击穿后，在放电间隙上火花放电时的保持电压，一般在25 V左右，但它实质是一个高频振荡的电压。

加工电压或间隙平均电压U（V）

加工电压或间隙平均电压是指加工时电压表上指示的放电间隙两端的平均电压，它是多个开路电压、火花放电保持电压、短路和脉冲间隔等电压的平均值。

加工电流I（A）

加工电流是加工时电流表上指示的流过放电间隙的平均电流。精加工时小，粗加工时大，间隙偏开路时小，间隙合理或偏短路时则大。

短路电流Is（A）

短路电流是放电间隙短路时电流表上指示的平均电流。它比正常加工时的平均电流要大20%～40%。

峰值电流（A）

峰值电流是间隙火花放电时脉冲电流的大值（瞬时），在日本、英国、美国常用Ip表示。虽然峰值电流不容易测量，但它是影响加工速度、表面水平等的要紧参数。在设计制造脉冲电源时，每一功率放大管的峰值电流时预先计算好的，选择峰值电流实质是选择几个功率管进行加工。

短路峰值电流（A）

短路峰值电流是间隙短路时脉冲电流的大值，它比峰值电流要大20%～40%，与短路电流相差一个脉宽系数的倍数。

伴随数字控制技术的进步 ，电火花加工机床已数控化，并使用微型电子计算机进行控制。机床功能愈加健全，智能化程度大为提升，达成了电极和工件的自动定位、加工条件的自动转换、电极的自动交换、工作台的自动进给、平动头的多方向伺服控制等。低损耗电源、微精加工电源、适应控制技术和健全的夹具系统的使用，显著提升了加工速度、加工精度和加工稳定性，扩大了应用范围。电火花加工机床不只向小型 、精密和专用方向进步 ，而且向能加工汽车车身、大型冲压模的超大型方向进步。

（1）放电加工机加工工艺单电极法用单个电极加工工件，一般用于形状简单、精度需要不高的工件。单电极加工也可用平动头摇动达成工件的粗、中、精加工。

（2）放电加工机加工工艺多电极法

同一个工件加工用多个电极，一般分为粗、中、细三次依次进行加工，用于精密型加工。

（3）放电加工机加工工艺分解电极法

依据工件的几何形状，把电极分解成若干个，用主型腔电极加工型腔主要部分，再用副型腔电极加工出尖角、窄缝型腔等部位。

（4）放电加工机加工规准

粗加工，一般使用较大的电流，较大的on time。

中加工，一般使用中等的电流，中等on time。

精加工，一般使用较小的电流，高频及较小的on time。