特种加工技术
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第2章 电火花加工

2.1 概述

2.1.1 电火花加工的概念

所谓电火花加工(Electrical Discharge Machine,EDM),是在介质中,利用两极(工具电极与工件电极)之间脉冲性火花放电时的电腐蚀现象对材料进行加工,以使零件的尺寸、形状和表面质量达到预定要求的加工方法。在火花放电时,火花通道内会瞬时产生大量的热,致使电极表面的金属产生局部熔化甚至汽化而被蚀除下来。电火花加工表面不同于普通金属切削表面具有规则的切削痕迹,其表面是由无数个不规则的放电凹坑组成。图2-1中分别展示了磨削加工表面、电火花成形加工表面及电火花线切割表面的微观形貌。

图2-1 不同加工方式表面微观形貌照片

【背景知识2-1】 电火花加工是如何发明的?

真正的电火花加工开始于1943年,以前苏联莫斯科大学的教授拉扎连科夫妇发现的电火花放电原理为标志。当时正值第二次世界大战时期,前苏联政府要求他们夫妇领导的科研小组研究如何减小钨开关触点因通电时产生火花而导致的电腐蚀,以延长钨开关的使用寿命。该问题在当时的机动车辆,尤其是坦克上尤为突出,并大大影响了坦克的使用可靠性及寿命。在实验中他们把触点浸入油中,希望可以减少火花导致的电蚀现象,但实验并未成功。不过,他们却发现浸入油中的触点产生的火花电蚀凹坑比空气中的更加一致并且大小可控,于是就想到利用这种现象采用火花放电的方法进行材料的放电腐蚀,从而发明了世界上第一台电火花加工机床。1946年,拉扎连科夫妇因此获得斯大林奖章。