電火花放電加工的基本原理

一．放電加工的原理

放電加工中是將兩者之間并未接觸的電極與工件放置在隔離的絕緣液中，彼此之間有一點小間隙，當加工時，電源由電纜分別到達工件與電極之間產生電動勢，兩者因伺服機構的控制逐漸接近，其間隙則逐漸減小，但彼此并未接觸，由于其加工間隙有絕緣液存在，放電流無法通過，但加工間隙再減小時，則會有一火花通過，這個過程就叫做放電。

放電分為傳統放電和NC放電。放電加工過程一般分為粗放，細放兩種，粗放片側單邊0.15mm，細放0.04mm。

二．放電構成因素

放電加工，需要操作者對各種放電加工的因素，有徹底的了解，并在加工時作出明智的分析才能加工出優良的質量。而構成放電的因素主要有：

A．電極材料，B．工件材料，C．電極體積，D．表面粗度，E．放電間隙，F．電極消耗，G．加工速度。

三．對NC放電的了解

1．放電功能的了解

NC放電功能比較多，可螺旋加工(放斜)，側放(放倒勾)，鎖定角度加工，擴展加工，對角線加工等。

2．放電加工工藝

有標準加工，骨位加工，大面積加工，表面加工，鏡面加工(也叫拋光加工)，細微加工，尖點式加工等。

3．對應材質

銅對鋼，石墨對鋼，銅鎢合金對鋼，銅鎢合金對硬質合金，鋼對鋼，銅對鋁，石墨對鋁，石墨對鈦，銅對銅等。

四．放電加工與其它加工的差別與共性

1．首先了解一下金型模具加工流程

2．加工的差別與共性

第一點：

A．手動(半自動)每一個加工單位加工任何一種工件或電極時都需要有一個基準來尋邊，對刀(X、Y、X三個方法)。

B．都屬于機加工單位，加工中存在一定的危險性，每一位員工需具備安全意識。

C．EDM與WE最為相似，都是通過無陰力及外力的加工方式，經由電火花的侵蝕形成所需形狀。

第二點：其它加工的特點、區別

A．M是模具加工的第一個單位，負責備料，開粗。

B．SG主要加工一些通槽，R角，斜度及工件外框直角等。

C．WE主要加工一些通孔，通槽，工件圓弧及2D電極等。

D．CNC負責精銑出工件形狀及3D電極等。

區別：由于許多任務件形狀復雜而且很小，有時SG、WE等無法加工到位，特別是SG受到機臺行程，CNC受到刀具限制，許多需要利用的槽或形狀加工不到位，這時就只能通過EDM來完成。

總結：放電加工與其它機加工雖然存在一定的區別，但也密切相關，做好每一套模具都需要每個單位的合作，因此我們不只要做好的本質工作，也要對其它加工有所了解，這樣才能將工作做好。

五．坐標系統的認識

坐標系統分為工作坐標，絕對坐標和加工位置記憶坐標。

1．工作坐標即是將電極尋邊歸零后按照電極圖的寸法移到加工位置時的坐標。即我們通常說的加工坐標。

2．絕對坐標是隨著加工坐標的移動而移動。坐標數字不能在面板上更改但位置和加工坐標相同的坐標。所以絕對坐標和工作坐標雖然數字不同，但位置相同。

3．記憶坐標是將工作坐標記憶下來的坐標。有時為了工作需要，將沒有加工完的電極取下來測量加工寸法，以便作適當的修改和調整。測量時需要改變工作坐標。而記憶坐標將工作坐標記憶下來后就不會被更改。因此當電極重新裝上后移動絕對坐標。該坐標即是加工坐標了。

工作時要將三者區分開來:三者既有聯系也有區別，絕對坐標其實是為記憶從標而存在的。絕對坐標是將加工坐標和記憶坐標聯系起來的紐帶。

六．放電加工確認及注意事項

放電加工所注意的問題主要有四個方面：圖面、工件、電極、機臺。

（一）圖面的確認

1．工件圖的確認

拿到一張工件圖，首先要從主到次的仔細確認圖面，看其有否漏標，標示不清或標示錯誤，從整體而了解哪些地方需放電加工，哪些地方由別的單位加工，上一單位有無漏加工。

2．電極圖的確認

根據工件圖形所標示之寸法來確認電極圖，看其有無鏡像，圖面所示形狀寸法是否正確，Z軸高度是否有延升，是否超出其相鄰位置之高度。確認電極圖的翻面是上下翻還是左右翻。

（二）工件的確認

1．加工前確認：根據工件圖所標示之寸法檢測工件之外框的寸法，形狀是否正確，檢查其棱角棱線有無碰傷或漏加工，尺寸有無預留。

2．加工中確認：將工件校于床臺后，檢查工件水平及垂直。工件在加工時前用小條件試加工，確認其位置正確后才開大一點條件加工，注意加工時不能有積炭的產生，在傳統機臺上將上升的速度高于下降的速度，便于積炭的排除，在NC機臺上將R值加長，U值減小。實配處在加工時底部棱角務必清角到位其側壁寸法可加大0.01-0.015，其面也要垂直，這樣便于在實配時很容易實配到位，靠破面其粗度要細，其寸法務必按圖面標示寸法加工，平面靠破處其平行度需保持在0.005以內才可，在面與面之間的結合處段差不能有需用電極清理掉。

3．加工后的確認

加工多個工件時，必須要進行首件檢測，確定OK后才可繼續加工另外的，模仁加工完畢后，拿到放電鏡下看其棱角棱線有無加工出，檢查其面粗度是否粗糙。測量放電寸法，對未到位之寸法進行修正，其公差要求需達到圖面所要求之寸法。

（三）電極的確認

1．形狀的確認

根據電極圖檢測其形狀是否與圖面一致，對于三D電極需要設計或NC查看三D圖檔，看其是否一樣。檢查電極有無撞傷或NC是否有銑過切。

2．NC電極其外觀面之銑刀痕需用油石或砂紙拋解掉，對于外觀面要求之電極其電極表面必須進行拋光，打亮，在拋解電極時需注意電極的棱角棱線需保持。

線割電極其表面有凹坑的需用WE或SG見光后才可用，其內側壁有線頭的務必要拋解掉，以免將模仁放壞。

3．寸法的測量與要求。

（1）所有電極必須經過測量，有測量中可檢測到電極之變形度，有無缺損。

（2）電極之時法要求需保證在+0.01/-0.01內才可接收，否則退于電極加工單位，對于有幾層臺階面之電極，其深度可深到0.01/-0.015，不可淺。

4．檢查電極工號有無刻錯，區分電極粗、細放。

5．對照檢查記錄表面判定電極片側是否OK，若NG則反回上一單位。

（四）開始加工

A．再次確認工件與電極有無拿錯，計算的坐標是否正確。

B．將電極移到放電位置，開小條件試放，觀察其形狀與位置是否與圖面相符。

C．確認所設定的深度是否正確，電極應盡量用底部設深度，若底部為3D面，則用外框抬高，然后用電極踏取檢查。

D．加工時應時刻觀察加工狀況，工件是否積炭，及電極高面是否會傷到工件。

E．注意加工中工件的抬刀速度是否太慢而影響加工效率或導致工件積炭。

F．注意加工中的沖油方式是否會引起工件的積炭。

G．加工大面積時要確認在加工過程中電極及工件是否偏位。

H．在加工過程中，要確認工件有無漏拆電極及準備下一個電極，以提高加工效率。

I．加工完新模后要自主檢查，測量放電工位是否有加工到位，如有應立即修正，并做好檢查記錄表，交帶班確認后交下一單位。

（五）機臺在加工時需注意之事項

1．靠邊：電極與工件是否緊密結合，電極、工件是否有膠水，靠邊時有否導電。

2．放電：先開油，后放電，條件從小到在修改(粗加工)，注意電弧放電的產生。

3．深度之設定：

深度是設定分為兩種，一種是在深度設定面輸入放電深度，將深度放到零即可。二是直接在深度設定面歸零，在加工單節中輸入放電深度。

具體操作步驟：下降z軸使電極與工件面相距2～3mm時，放電時間、放電休止時間開到最小，伺服電壓減小(根據電極大小而定)放電，當“高 中? 低”三個指示燈閃動時，將伺服開關打下，使工件與電極接觸，顯示燈亮到z軸，輸入相應值，按“ENTER”鍵，輸入Z軸上升，伺服開關打上，深度設定完成。電極尖而小的要將伺服電壓改小到2-3，以免電極變形。

不論以何種方法設定深度都必須注意以下幾點:

1．放電深度的最后一節，即加工完一節的下一節必須是比它大的數字。不能是比它小的數字。否則光標會自動跳到下一單節繼續加工，將深度放深。

2．設深度時一定要將設深度的面確認清楚是零面上或零面下，特別是接近零面的數字容易發出誤判，把深度方向搞反。

3．忘記設深度。

4．深度設定后，放電單節未做預留。放電前要看加工單節所預留的數字是否符合加工要求。

5．計算深度時最好不要用口算，要用計算器。口算容易出錯。

6．檢驗深度的正確與否可以在工件多個面踏取檢查，在放電過程中注意觀察是否與某些面接順。

7．電極有多個臺階或多個單獨的面時，設好一個面的深度后，所有的面都要檢查。深度是否正確，或者放電前先用高度規點高度差。

六．機臺保養

A．加工完工件后，立即清理床臺及磁臺，將磁臺上的膠水去除干凈，并用油石平推打磨磁臺用布擦拭干凈方可擺放下一工件。

B．將用過的磁塊等治具清理干凈并打防銹油保養后擺放整齊，方便下次使用。

C．將使用過電極整理好并歸類于架子上擺放整齊。