2.2 电火花加工的基本原理及机理

2.2.1 电火花加工的基本原理

实现电火花加工应具备如下条件。

(1) 工具电极和工件电极之间在加工中必须保持一定的间隙，一般是几个微米至数百微米。若两个电极距离过大，则脉冲电压不能击穿介质，也不能产生火花放电；若两个电极短路，则在两个电极间没有脉冲能量消耗，也不可能实现电腐蚀加工。因此，加工中必须用自动进给调节机构来保证加工间隙随加工状态而变化，如图2-2所示。

(2) 火花放电必须在有一定绝缘性能的液体介质中进行，如火花油、水溶性工作液或去离子水等。液体介质有压缩放电通道的作用，同时液体介质还能把电火花加工过程中产生的金属蚀除产物、碳黑等从放电间隙中排出去，并对电极和工件起到较好的冷却作用。

(3) 放电点局部区域的功率密度足够高，即放电通道要有很高的电流密度（一般为105～106 A/cm2）。放电时所产生的热量，足以使工件表面金属局部瞬时熔化甚至汽化，从而在被加工材料表面形成一个电蚀凹坑。

图2-2 电火花加工原理图

(4) 火花放电是瞬时的脉冲性放电，放电的持续时间一般为10-7～10-3 s。由于放电时间短，放电时产生的热量来不及扩散到工件材料内部，能量集中，温度高，放电点集中在很小范围内。如果放电时间过长，就会形成持续电弧放电，使加工表面材料大范围熔化烧伤而无法作为尺寸加工的工艺方法进行。

(5) 在先后两次脉冲放电之间，有足够的停歇时间，排除电蚀产物，使极间介质充分消电离，恢复介电性能，以保证下次脉冲放电不在同一点进行，避免发生局部烧伤现象，使重复性脉冲放电顺利进行。

脉冲电源的放电电压及电流波形如图2-3所示。

图2-3 脉冲电源的放电电压及电流波形