电加工在机械加工领域的作用和重要性

放电加工的原理简单来说，就是将电能转化为工件的热能，使工件快速熔化的热处理方法。

· 放电加工的定义

· 加工工艺

· 放电加工机

放电加工的定义

放电加工（EDM）是一种通过放电产生火花以使工件形成所需形状的制造工艺。介电液将两个电极分开并施加电压以产生快速、周期性变化的电流放电来加工材料。其中一个电极称为工具电极或极头，另一个电极称为工件电极，或简称为工件。在放电加工过程中，刀具电极与工件电极之间不会有实际接触。

当两个电极之间的电位差增大时，两个电极之间的电场也增大，直到电场强度高于介电强度。此时发生介电击穿，电流流过两个电极。这种现象与电容器塌陷相同，去除了部分电极材料。当电流停止时，新的电介质将流入电极之间的电场中，不包括固体颗粒，电介质的绝缘性得到恢复。电流流过后，两个电极之间的电位差会恢复到介电击穿之前，这样就可以重复新的介电击穿。

加工工艺

放电加工常用于模具加工：电火花加工和线切割。这里所说的放电加工主要是指线切割，虽然同样是放电加工，但效率却有很大不同。

放电加工的工作原理是：在机床和工件（正负极）之间，通过放电过程中的电腐蚀去除多余材料的加工方法，以达到剩余工件的尺寸和形状质量。以放电为例：

电极：电极选择材料需要导电性好、熔点高、易加工、耐腐蚀的材料。常见的材料有铜、石墨、铜钨合金和钼。铜和钼丝是主要的线切割材料。加工时，电极和产品会同时被腐蚀，但由于电极的特性，腐蚀程度远小于工件的侵蚀量，几乎可以忽略不计。

液体冷却液：液体冷却剂的主要功能不是冷却，而是作为放电介质，在加工过程中起到冷却和排屑的作用。要求为粘度低、熔点高、相对稳定、不挥发的物料，常见的有：煤油、去离子水、乳液。

机床电极与工件之间施加脉冲电压后，一旦工件与电极之间有适当的间隙，电流就会破坏工件与电极之间的介质，并出现连接的放电通道。放电通道会瞬间产生高温，导致工件表面熔化甚至汽化。它在放电间隙处迅速收缩和爆炸。工件表面的一小部分被侵蚀并抛出，并出现一个巨大的电坑。完成一次放电加工后，两个电极会迅速恢复到安全距离，依靠电介质恢复绝缘。这样，工件表面被反复作用在工件和电极上的脉冲电压逐渐侵蚀，但这个过程非常缓慢。

放电加工机

放电加工机（EDM），沉模电火花加工机，也称为型腔式电火花加工机或体积电火花加工机，由浸没在绝缘液体（例如更典型的油或较少见的其他介电流体）中的电极和工件组成。电极和工件连接到合适的电源。电源在两个部件之间产生电势。当电极接近工件时，流体中发生介电击穿，形成等离子体通道，并产生小火花跳跃。
这些火花通常一次撞击一个，因为电极间空间中的不同位置不太可能具有相同的局部电特性，这使得火花能够在所有这些位置同时发生。这些火花在电极和工件之间看似随机的位置大量发生。随着母材被侵蚀，火花隙随后增加，机器会自动降低电极，以便该过程可以不间断地继续进行。每秒产生数十万个火花，实际占空比由设置参数仔细控制。这些控制周期有时被称为“准时”和“准时”。导通时间设置决定了火花的长度或持续时间。因此，较长的导通时间会为该火花和该循环的所有后续火花产生更深的型腔，从而在工件上产生更粗糙的光洁度。在较短的时间内，情况正好相反。关闭时间是一个火花被另一个火花取代的时间段。例如，较长的关闭时间允许通过喷嘴冲洗介电流体以清除被侵蚀的碎片，从而避免短路。这些设置可以以微秒为单位保持。典型的零件几何形状是复杂的 3D 形状，通常具有小或奇异形状的角度。还使用垂直、轨道、矢量、定向、螺旋、圆锥、旋转、旋转和分度加工循环。