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图2-1 电火花加工原理
(1) 极间介质的电离、击穿，形成放电通道(如图2-1(a)所示)。 (2) 电极材料的熔化、气化热膨胀(如图2-1(b)、(c)所示)。 (3) 电极材料的抛出(如图2-1(d)所示)。
(4) 极间介质的消电离(如图2-1(e)所示)。加工液流入放电间隙，将电蚀产物及残余的热量带走，并恢复绝缘状态。
上述步骤(1)～(4)在一秒内约数千次甚至数万次地往复式进行，即单个脉冲放电结束，经过一段时间间隔(即脉冲间隔)使工作液恢复绝缘后，第二个脉冲又作用到工具电极和工件上，又会在当时极间距离相对最近或绝缘强度最弱处击穿放电，蚀出另一个小凹坑。(如图2-2所示)。所以电火花加工是大量的微小放电痕迹逐渐累积而成的去除金属的加工方式。
图2-2 电火花表面局部放大图
2、电火花加工、电火花线切割加工的特点 1）．共同特点
(1) 二者的加工原理相同，都是通过电火花放电产生的热来熔解去除
金属的，所以二者加工材料的难易与材料的硬度无关，加工中不存在显著的机械切削力。
(2) 二者的加工机理、生产率、表面粗糙度等工艺规律基本相似，可
以加工硬质合金等一切导电材料。
(3) 最小角部半径有限制。电火花加工中最小角部半径为加工间隙，
线切割加工中最小角部半径为电极丝的半径加上加工间隙。
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2）．不同特点
(1) 从加工原理来看，电火花加工是将电极形状复制到工件上的一种工艺方法(如图2-3所示)。而线切割加工是利用移动的细金属导线(铜丝或钼丝)做电极，对工件进行脉冲火花放电，切割成型的一种工艺方法，如图2-4所示。
图2-3 电火花加工
图2-4 线切割加工
(2) 从产品形状角度看，电火花加工必须先用数控加工等方法加工出与产品形状相似的电极；线切割加工中产品的形状是通过工作台按给定的控制程序移动
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而合成的，只对工件进行轮廓图形加工，余料仍可利用。
(3) 从电极角度看，电火花加工必须制作成型用的电极(一般用铜、石墨等材料制作而成)；线切割加工用移动的细金属导线(铜丝或钼丝)做电极。 (4) 从电极损耗角度看，电火花加工中电极相对静止，易损耗，故通常采用多个电极加工；而线切割加工中由于电极丝连续移动，使新的电极丝不断地补充和替换在电蚀加工区受到损耗的电极丝，避免了电极损耗对加工精度的影响。 (5) 从应用角度看，电火花加工可以加工通孔、盲孔，特别适宜加工形状复杂的塑料模具等零件的型腔以及刻文字、花纹等(如图2-5(a)所示)；而线切割加工只能加工通孔，能方便地加工出小孔、形状复杂的窄缝及各种形状复杂的零件(如图2-5(b)所示)。
(a) 电火花加工产品 (b) 线切割加工产品
图2-5 加工产品实例
四、总结：
1、电火花加工的物理本质
2、电火花加工、电火花线切割加工的异同点 五、作业：
1、电火花加工的物理本质是什么？
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2、电火花加工与电火花线切割加工的异同点是什么？ 课题：第二章 电火花加工
2.3电火花加工的一些基本规律 课时：2 授课：尹有根
教学目标：电火花加工的一些基本规律 教学重点：1电火花加工的一些基本规律 一、复习旧课：电火花加工的特点
二、引入新课：表面粗糙度、加工精度时电火花加工两个中的指标。 三、讲课内容：
１、影响表面粗糙度的主要因素
电火花加工表面粗糙度的形成与切削加工不同，它是由若干电蚀小凹坑组成
的，能存润滑油，其耐磨性比同样粗糙度的机加工表面要好。
当峰值电流一定时，脉冲宽度越大，单个脉冲的能量就大，放电腐蚀的凹坑也越大、越深，所以表面粗糙度就越差。
在脉冲宽度一定的条件下，随着峰值电流的增加，单个脉冲能量也增加，表面粗糙度就变差。
在一定的脉冲能量下，不同的工件电极材料表面粗糙度值大小不同，熔点高的材料表面粗糙度值要比熔点低的材料小。
工具电极表面的粗糙度值大小也影响工件的加工表面粗糙度值。 由于电极的相对运动，工件侧边的表面粗糙度值比端面小。 干净的工作液有利于得到理想的表面粗糙度。 ２、影响加工精度的主要因素 1）．放电间隙
间隙大小对形状精度也有影响，间隙越大，则复制精度越差，特别是对复杂形状的加工表面。
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2）．加工斜度 进入行腔后二次放电，产生加工斜度。 3）．工具电极的损耗
工具电极的损耗锥度反映到工件上是加工斜度。 ３、电火花加工表面变化层和机械性能
图3-11 电火花加工表面变化层
２）表面变化层的机械性能 ※显微硬度及耐磨性
工件在加工前由于热处理状态及加工中脉冲参数不同，加工后的表面层显微硬度变化也不同。加工后表面层的显微硬度一般比较高，但由于加工电参数、冷却条件及工件材料热处理状况不同，有时显微硬度会降低。 ※残余应力
电火花表面存在着由于瞬时先热后冷作用而形成的残余应力，而且大部分表现为拉应力。 ※ 疲劳性能
电火花加工后，工件表面变化层金相组织的变化，会使耐疲劳性能比机械加工表面低许多倍。
４、电火花加工的稳定性 1）．电规准与加工稳定性
一般来说，单个脉冲能量较大的规准，容易达到稳定加工。
在微细加工、排屑条件很差、电极与工件材料不太合适时，可增加间隔来改善加工的不稳定性，但这样会引起生产率下降。
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特种加工教案
