一、火花機的主要組成部件

火花機也稱為電火花加工機床或EDM機床，主要組成部件包括以下幾個部分：

1、機床主體

機床主體是火花機的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，它承載著所有的工作部件和控制系統(tǒng)。主體通常由鑄鐵或鋼材制成，以確保穩(wěn)定性和剛性。

2、主軸和電極夾持裝置

主軸是安裝和移動電極的部分，用于將電極精確定位在工件上方。電極夾持裝置用于固定電極，并確保電極在加工過程中保持穩(wěn)定的位置和角度。

3、工作臺和工件夾持裝置

工作臺用于支撐和移動工件，以便在加工過程中精確定位工件。工件夾持裝置用于固定工件，防止在加工過程中發(fā)生移動或振動。

4、電源和控制系統(tǒng)

電源系統(tǒng)為火花機提供所需的電壓和電流，用于產(chǎn)生電火花。控制系統(tǒng)是火花機的核心部分，它控制電極和工作臺的運動，以及電源的通斷，確保加工過程的精確性和穩(wěn)定性。控制系統(tǒng)通常包括計算機數(shù)控（CNC）系統(tǒng)，用于編程和自動化加工過程。

5、工作液循環(huán)系統(tǒng)

工作液在火花加工過程中起到冷卻、潤滑和清除加工廢屑的作用。工作液循環(huán)系統(tǒng)負責(zé)將工作液輸送到加工區(qū)域，并回收和過濾使用過的工作液。

6、電氣系統(tǒng)和傳感器

電氣系統(tǒng)為火花機提供電力和信號傳輸，確保各個部件的正常運行。傳感器用于監(jiān)測加工過程中的各種參數(shù)，如電極和工作臺的位置、電流和電壓等，以便及時調(diào)整和控制加工過程。

7、安全防護裝置

火花機在工作過程中可能會產(chǎn)生火花和飛濺物，因此需要配備安全防護裝置，如防護罩、防護門和緊急停機按鈕等，以保護操作人員的安全。

二、火花機的工作原理

進行電火花機加工時，工具電極和工件分別接脈沖電源的兩極，并浸入工作液中，或?qū)⒐ぷ饕撼淙敕烹婇g隙。通過間隙自動控制系統(tǒng)控制工具電極向工件進給，當(dāng)兩電極間的間隙達到一定距離時，兩電極上施加的脈沖電壓將工作液擊穿，產(chǎn)生火花放電。

在放電的微細通道中瞬時集中大量的熱能，溫度可高達一萬攝氏度以上，壓力也有急劇變化，從而使這一點工作表面局部微量的金屬材料立刻熔化、氣化，并爆炸式地飛濺到工作液中，迅速冷凝，形成固體的金屬微粒，被工作液帶走。這時在工件表面上便留下一個微小的凹坑痕跡，放電短暫停歇，兩電極間工作液恢復(fù)絕緣狀態(tài)。

緊接著，下一個脈沖電壓又在兩電極相對接近的另一點處擊穿，產(chǎn)生火花放電，重復(fù)上述過程。這樣，雖然每個脈沖放電蝕除的金屬量極少，但因每秒有成千上萬次脈沖放電作用，就能蝕除較多的金屬，具有一定的生產(chǎn)率。

在保持工具電極與工件之間恒定放電間隙的條件下，一邊蝕除工件金屬，一邊使工具電極不斷地向工件進給，最后便加工出與工具電極形狀相對應(yīng)的形狀來。因此，只要改變工具電極的形狀和工具電極與工件之間的相對運動方式，就能加工出各種復(fù)雜的型面。工具電極常用導(dǎo)電性良好、熔點較高、易加工的耐電蝕材料，如銅、石墨、銅鎢合金和鉬等。在加工過程中，工具電極也有損耗，但小于工件金屬的蝕除量，甚至接近于無損耗。

工作液作為放電介質(zhì)，在加工過程中還起著冷卻、排屑等作用。常用的工作液是粘度較低、閃點較高、性能穩(wěn)定的介質(zhì)，如煤油、去離子水和乳化液等。電火花機是一種自激放電，其特點如下：火花放電的兩個電極間在放電前具較高的電壓，當(dāng)兩電極接近時，其間介質(zhì)被擊穿后，隨即發(fā)生火花放電。伴隨擊穿過程，兩電極間的電阻急劇變小，兩極之間的電壓也隨之急劇變低。火花通道必須在維持暫短的時間（通常為10-7-10-3s）后及時熄滅，才可保持火花放電的“冷極”特性（即通道能量轉(zhuǎn)換的熱能來不及傳至電極縱深），使通道能量作用于極小范圍。通道能量的作用，可使電極局部被腐蝕。利用火花放電時產(chǎn)生的腐蝕現(xiàn)象對材料進行尺寸加工的方法，叫電火花機加工。