自制电火花加工设备 - 科创网

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自制电火花加工设备

slof2010/12/07机械与工具 IP:山东

看到其他论坛有自制电火花加工机械的，手痒，自己动手做了一个简易的。
首先说下电火花加工的基础原理：
被加工的工件做为工件电极，紫铜（或其它导电材料如石墨）做为工具电极。脉冲电源发出一连串的脉冲电压，加到工件电极和工具电极上，此时工具电极和工件均被淹没在具有一定绝缘性能的工作液(绝缘介质)中。
在轴伺服系统的控制下，工具电极慢慢向工件电极进给，当工具电极与工件电极的距离小到一定程度时，在脉冲电压的作用下，两极间最近点处的工作液(绝缘介质)被击穿，工具电极与工件之间形成瞬时放电通道，产生瞬时高温，使金属局部熔化甚至汽化而被蚀除下来，使局部形成电蚀凹坑。这样以很高的频率连续不断地重复放电，工具电极不断地向工件进给，就可以将工具电极的形状复制到工件上，加工出需要的型面来。
电火花加工特点：
①由于脉冲放电的能量密度高，使其便于加工用普通的机械加工难于加工或无法加工的特殊材料和复杂形状的零件，并不受材料及热处理状况的影响。
②工具电极与工件材料不接触，两者之间宏观作用力极小，工具电极不需要比加工材料硬，即可以柔克刚，故电极制造更容易。
电火花成型加工的应用：加工各种高硬度、高强度、高韧性、高脆性的导电材料，并且常用于模具的制造过程中。

以上内容转自模型论坛。
我做的装置构造如下：

电路部分使用直流电源，串连一个电阻后并联1个MKP电容，电容正极接工件，负极接放电极，模型论坛上爱好者使用电动车充电器作为工作电源，使用20μF电容储存电能，试验中我发现，充电器电压太低，电流也不够大，电容容量小，有时打火不良，导致最终打孔速度很慢，所以我使用的是80VDC电源，用一个大功率灯泡做限流电阻，使用130μF MKP电容做储能效果不错，灯泡既能起到限流作用，当放电不畅电极直接短路时还可以作为指示功能。

需要加工的工件浸泡在水中，放电电极安装在1个显微镜框架上，显微镜的好处是可以牢固的固定放电极，并可以精细的调整电极高度和工件的水平方向的位移调整。为了牢固固定工件，在加工过程中不乱晃动，做使用高强度磁铁把工件吸附在水池底部

调整电极，使他最后和水中的工件相接触

+25 科创币

风间尘 2011/12/22

来自：仪器与装备 / 机械与工具动手实践：实验报导

92

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~~空空如也

slof

万流景仰

作者

14年1个月前 IP:未同步

268338

1楼

电火花加工的好处是可以加工硬度很高的金属，比如刀片，锯条等，加工精度可以控制的很高，无毛刺，可以加工异形孔。缺点是加工速度慢，耗电也比较多

+200

科创币

ehco

2013-04-09

这么久挖出来，才发现NB之处

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1

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千古风流

14年1个月前 IP:未同步

268339

2楼

[s:255] 小白路过,大开眼界.

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托尼史塔克

千古风流

14年1个月前 IP:未同步

268340

3楼

从加工后的零件效果上的确很棒！改变电极形状，可以穿出和电极界面一样的孔对吧？以前看过这种加工方式的资料[s:251]

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我说要有光

万流景仰

14年1个月前 IP:未同步

268342

4楼

回 4楼(wwt3100) 的帖子

小时候经常被有组织的在人民币上乱写乱画

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盖世豪杰

14年1个月前 IP:未同步

268351

5楼

请问每打一个孔，（工具）电极烧蚀多少？是否合算。采用了什么办法来减少烧蚀？

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千古风流

14年1个月前 IP:未同步

268356

6楼

是不是能利用细针和走车加工任意孔洞？包括立体雕刻？

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千古风流

14年1个月前 IP:未同步

268365

7楼

先看看那幅图，行么

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盖世豪杰

14年1个月前 IP:未同步

268379

8楼

强悍凶猛！！！请问是什么水？

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dingdingyyo 百炼成钢

百炼成钢

14年1个月前 IP:未同步

268387

9楼

电压80伏就可以了？是不是太低了，它是利用什么来完成目的的也不是电磁啊？

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百炼成钢

14年1个月前 IP:未同步

268395

10楼

我kao，原来电火花机这么简单...

给下下参数？比如电解液用什么浓度，电流用多大，直流电压多大，电阻多大，电容的耐压及容值？

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百炼成钢

14年1个月前 IP:未同步

268397

11楼

不错不错，仔细看了楼主帖子，有数据，有可能的话，俺也实验下下

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千古风流

14年1个月前 IP:未同步

268403

12楼

引用第6楼虎哥于2010-12-07 19:14发表的 :
请问每打一个孔，（工具）电极烧蚀多少？是否合算。采用了什么办法来减少烧蚀？

楼主留言：粗略估计，电极损耗量大约是工件损耗量的1/4-1/10,即使如此工具电极头部也已经变形了，好像通过改变电极成分，改变工作液成分，改成脉冲供电能有效缓解烧蚀的问题，研究的少，没有经验

电极没用上专用的材料和控制系统

极没哪么容易腐蚀成你哪样的因当是放电太狠了

电极放电的过程有碳素生成刚好附在铜极上起保护作用

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千古风流

14年1个月前 IP:未同步

268404

13楼

感觉和我的送不多~~~~ 不过我的比较恶劣

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万流景仰

作者

14年1个月前 IP:未同步

268410

14楼

总结下制造过程的经验：
电路极其简单，使用的零件参数可以大幅度的变化，比如电源可以使用电动车充电器来做，那个电压一般可以达到50-60V,电流1-2A，功率比较小，需要适度减小电容容量，可以取20-50μF.当然速度也就变得更慢，但是加工精度会相应提高，如果减小工具电极的截面积，速度也能有所提升。
电容不能使用电解电容，放电能力不理想。
工作液一般用水，成品电火花加工设备使用的是专业液体，成分不详，小工件可以浸泡在水中，大工件可以用流水冲刷着加工，不能干打火。
打火过程中电极部位会产生大量黑色物质，导致水很快变得如墨汁般黑，如在水中放置一个强磁铁，会大幅度吸附那种絮状黑色物质，可以有一定净化作用
整套装置的外观发挥余地也很大，一般认为作为打孔用途的话还是台钻状构造比较好用，工件固定，不能乱晃动，电极可以调整高度，但不能摆动，接触放电时轻调下压电极，不能过快，否则电极和工件完全接触，呈短路状态，就不放电了，还有爱好者使用雕刻机做电极给进器效果也很好，电极上下颤动，基本不会短路，打火也是连续的。手动给进基本就不要考虑了，精度差先不说，还容易短路。
成品电火花设备使用脉冲供电方式，个人制造难度大些，可供参考
钢铁材料工件容易加工，铜质就不好弄，感觉发粘，不易打火，其他材料没试过。电极材料一般用黄铜比较多，如有条件使用钼似乎更好。
小功率电火花一般用于加工异形孔或干一些台钻不能完成的活，比如工件内取出断钻头或断丝锥，大功率电火花可以对工件进行整体外形塑造加工，常用于模具制造，但功率一般比较大，几十KW，业余制造难度大。
线切割机床也属于电火花加工设备，把工件电极更换成钼丝，给钼丝送上电就可以切割工件了。

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百炼成钢

14年1个月前 IP:未同步

268415

15楼

昨天做实验，用黄铜电极，加工45#钢，进给1mm电极大约腐蚀0.1数量级。

线切割的话，需要走丝。

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百炼成钢

14年1个月前 IP:未同步

268418

16楼

电火花加工的原理是高压放电烧蚀金属。
电解加工是用电解液腐蚀电极。

成品电火花用的煤油，
工作液不能用水，必须用绝缘液体。
如果用电解液为加速电极的损耗

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万流景仰

作者

14年1个月前 IP:未同步

268423

17楼

对于异形孔洞的加工，确实有优势。
今天打孔发现，水温对打火影响很大，温度高了以后放电部位的水容易沸腾，打火产生的金属灰渣无法有效地被冲刷走，导致打火部位容易出现短路。

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百炼成钢

14年1个月前 IP:未同步

268511

18楼

哎呀~~~~~~在下只做了用電解液加工的備,而且腐蝕方面老是有問題~"~

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盖世豪杰

14年1个月前 IP:未同步

268517

19楼

引用第4楼wwt3100于2010-12-07 18:12发表的 :
要说一句话,损坏人民币可是犯法的....

中华人民共和国人民币管理条例第43条规定：故意损毁人民币的，由公安机关给予警告，并处1万元以下罚款。
故意毁损人民币是指明知是人民币，而用各种手段对其予以毁灭或损坏。
.......

无聊！

-1

科创币

redeemer1001

2013-01-10

+1

科创币

Johnny-Wei

2020-04-20

说的没错

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万流景仰

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268541

20楼

LZ强大啊！！！焓熵同学大开眼界、、、赞扬赞扬！！！！[s:251]

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实习会员

14年1个月前 IP:未同步

270487

21楼

LZ强大啊！！！焓熵同学大开眼界

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实习会员

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270490

22楼

不知道如何提高自制电火花设备的功率？？？主要是想加工大一点的工件。

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百炼成钢

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271858

23楼

用超级电容串联

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一表人才

14年0个月前 IP:未同步

277056

24楼

电容串的越多，容量越小！

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千古风流

14年0个月前 IP:未同步

277064

25楼

今天打孔发现，水温对打火影响很大，温度高了以后放电部位的水容易沸腾，打火产生的金属灰渣无法有效地被冲刷走，导致打火部位容易出现短路。

这点到是没注意到~~~~下次试试年后回来可能又要D一台出来玩玩

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千古风流

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277111

26楼

更换液体吧，电解水容易产生危险

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一表人才

14年0个月前 IP:未同步

277458

27楼

请教楼主：MKP电容可否用空调机上的电容代替？

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一表人才

14年0个月前 IP:未同步

277462

28楼

另外还想问下，冷却水能否同时淹没工具电极和工件电极？

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千古风流

14年0个月前 IP:未同步

277466

29楼

引用第29楼hx010于2011-01-30 10:22发表的 :
另外还想问下，冷却水能否同时淹没工具电极和工件电极？

是的要淹没至少淹没5mm以上 (视电压和电流大小产生的散爆)

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一表人才

14年0个月前 IP:未同步

277722

30楼

再请教一下：工具电极与工件电极一般相距多远开始放电烧烛？

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一表人才

14年0个月前 IP:未同步

277723

31楼

看有的书上介绍说：工具电极与工件电极需0.01mm才能放电烧蚀，是这样的吗？

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AsyncMaster 千古风流

千古风流

14年0个月前 IP:未同步

278053

32楼

既然是直流电，为何不使用性价比高的电解电容？

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千古风流

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278216

33楼

充放电速度问题？

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实习会员

13年11个月前 IP:未同步

282937

34楼

我没试成功

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一表人才

13年11个月前 IP:未同步

283683

35楼

我用220V的交流电整流后做电源，感觉加工速度太慢！原因可能有：1电容有点小，50uF。2放电间隙控制的不好，用手握电极法。
不知对否？

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实习会员

13年10个月前 IP:未同步

287862

36楼

很明显，工作液是用煤油而不是用水，水会导电，自然非常耗电的

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实习会员

13年10个月前 IP:未同步

288057

37楼

学习了，感谢楼主

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一表人才

13年9个月前 IP:未同步

288528

38楼

表示图片学术分限制很不给力……喜欢线切割…

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实习会员

13年8个月前 IP:未同步

296257

39楼

请教一下楼主，大功率的灯泡是直流的吗？功率多少？谢谢

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实习会员

13年7个月前 IP:未同步

301079

40楼

看到不错的加工图片，很好。

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一表人才

13年6个月前 IP:未同步

306454

41楼

高，这么简单的东西都就可以电腐蚀加工，

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实习会员

13年4个月前 IP:未同步

324170

42楼

怕个东东不错，收藏了，谢谢LZ[s:223]

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万流景仰

13年4个月前 IP:未同步

324179

43楼

我有两个问题：
1.电解液改用蒸馏水会不会好点
2.电源使用隔离变压器再整流是否可以提高功率减小刻蚀时间

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Johnny-Wei 千古风流

千古风流

13年3个月前 IP:未同步

327453

44楼

用纯化水可以减少漏电

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实习会员

13年3个月前 IP:未同步

329704

45楼

用煤油会积累碳,水加酒精可以减少电极损耗,要提高效率的话要在电源脉冲上下工夫,RC电路效率比较低

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实习会员

13年3个月前 IP:未同步

330893

46楼

工作液作为放电介质，在加工过程中还起着冷却、排屑等作用。常用的工作液是粘度较低、闪点较高、性能稳定的介质，如煤油、去离子水和乳化液等，LZ怎么处理工作液的污染问题..

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实习会员

13年3个月前 IP:未同步

331361

47楼

工件电极需0.01mm才能放电烧蚀,放电间隙不好控制

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百炼成钢

13年3个月前 IP:未同步

332575

48楼

lz,电极用6b铅笔应该损蚀会很小吧

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实习会员

13年2个月前 IP:未同步

337522

49楼

百度上不是有很多吗不过都很复杂没楼主这么简单的说简单好啊有加工的希望哎！！

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实习会员

13年1个月前 IP:未同步

345492

50楼

LZ很强大
这也自制

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