1.电火花加工原理
电火花加工利用工具电极和工件电极间瞬时火花放电所产生的高温来熔蚀材料，因此又称放电加工或电蚀加工。电火花加工的工作原理如图3-1所示，这一过程可分为4个连续过程：极间介质的电离、击穿、形成放电通道；介质热分解、电极材料熔化、气化热膨胀；电极材料的抛出；极间介质的消电离。
图3-1 电火花加工原理
（a）加工原理示意；（b）加工表面局部放大图1；（c）加工表面局部放大图2
1—工件；2—脉冲电源；3—自动进给调节装置；4—工具；5—工作液；6—过滤器；7—工作液泵；8—被蚀除的材料
电火花加工时，工具和工件与电源的两极相接，两极均浸在有一定绝缘度的流体介质（通常用煤油或矿物油）中。工具电极由自动进给调节装置控制，以保证工具和工件在正常加工时维持一很小的放电间隙（0.01～0.05 mm）。当液体介质中的两电极接通脉冲电源时，脉冲电压加到两极之间，极间最近点的液体介质将首先被电离击穿，产生火花放电，形成放电通道。极间介质一旦被电离、击穿后，放电通道中的瞬时高温除使工作液热分解气化外，也使金属材料熔化直至沸腾气化。这些气化后的工作液和金属蒸气，瞬时间体积猛增，迅速膨胀，形成一个扩张的、像火药一样具有爆炸特性的气泡。气泡上下、内外的瞬时压力并不相等，压力高处的熔融金属液体和蒸气就被挤掉、抛出而进入工作液中。一次脉冲放电结束后一般有一间隔时间，使间隙介质消电离，即放电通道恢复间隙介质的绝缘强度，以免总是重复在同一处发生放电而导致电弧放电，这样可以保证两极相对最近处或电阻率最小处形成下一击穿放电通道。
单个脉冲能使工件表面形成微小凹坑，而无数个脉冲的积累将使工件上的高点逐渐熔蚀。随着工具电极不断地向工件作进给运动，工具电极的形状便被复制在工件上。加工过程中所产生的金属微粒则被流动的工作液流带走。同时，总能量的一小部分也释放到工具电极上形成一定的工具损耗。
进行电火花加工应具备如下条件。
（1）工具电极和工件电极之间必须保持微小的放电间隙，这可由自动进给调节装置调节。间隙可在几微米至几百微米之间，间隙过大，极间电压不能击穿两极间介质，而无法产生火花放电；间隙过小，则会引起拉弧烧伤或短路。由于工件不断被蚀除，工具电极也有一定的损耗，间隙将不断扩大。这就要求工具不但要随着工件材料的不断蚀除而进给，形成工件要求的尺寸和形状，而且还要不断地调节进给速度，有时甚至要停止进给或回退以保持恰当的放电间隙。由于放电间隙很小，且位于工作液中无法观察和直接测量，因此必须要有自动进给调节系统来保持恰当的放电间隙。
（2）必须采用脉冲电源。因火花放电必须是瞬时的脉冲式放电，每次放电延续一段时间（通常10-8～10-7s）后，须停歇一段时间（图3-2），这样才能使放电所产生的热量不致于传导扩散到其余部分，而集中于微小区域。不连续放电，是为了避免像电弧放电般使表面烧伤，而无法保证加工精度和表面质量。
（3）必须在有一定绝缘性能的液体介质中进行火花放电，这有利于产生脉冲性火花放电，并排除放电间隙中的电蚀物，还可以对电极及工件表面起较好的冷却作用。常用的绝缘液体介质有煤油、皂化液和去离子水等。
图3-2 脉冲电源电压波形
2.电火花成形加工机床(www.xing528.com)
电火花成形加工机床不论其类型如何，都包括下列几个基本组成部分：脉冲电源、间隙自动进给调节系统、工作液循环过滤系统、主机部分。
1）脉冲电源
电火花加工脉冲电源的作用是把直流电或工频交流电转变成一定频率的单向脉冲电流，提供电火花加工所需要的放电能量。常用的脉冲电源主要有：RC脉冲电源、晶体管式脉冲电源，以及各种在晶闸管式脉冲电源或晶体管式脉冲电源基础上派生出的电源。
2）自动进给调节系统
在电火花加工过程中，工具与工件间必须保持一定的间隙，因此必须要有自动进给调节系统来保持恰当的放电间隙。电火花加工自动进给调节系统的种类很多，按执行元件大致可分为伺服电动式、电气-液压式、数控步进电机式、宽调速力矩电机式等几种形式。目前电气-液压式自动进给调节系统与步进电机式自动进给调节系统应用较广。
3）工作液循环过滤系统
工作液循环过滤系统包括工作液箱、电机、泵、过滤装置、工作液槽、油杯、管道、阀门以及测量仪表等。放电间隙中的电蚀产物除了靠自然扩散、定期抬刀以及使工具电极附加振动等排除外，常采用强迫循环的办法加以排除，以免间隙中电蚀产物过多而引起已加工过的侧表面间“二次放电”，影响加工精度，此外也可带走一部分热量。
4）主机部分
电火花成形加工机床结构有多种形式，根据不同的加工对象，通用机床有龙门式、滑枕式、悬臂式、框形立柱式、台式、便携式等形式。图3-3为其中两种的结构示意图。
电火花成形加工机床由床身、立柱、主轴头、工作台、工作液循环过滤器和附件等部分组成。它主要用于支承、固定工件和电极，其传动机构可调整工件与电极的相对位置，实现电极的进给运动。为减少机床变形，保持必要的精度，机床各主要部分要有一定的刚度。坐标工作台装夹在床身上，主轴头装夹在立柱上，其布局与立铣相似。
图3-3 电火花机床结构示意图
（a）悬臂式；（b）框形立柱式
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