Nguyên lý gia công bằng tia lửa điện đ-ợc thể hiện nh- hình 1.2. Nếu đặt một điện áp một chiều (khoảng 80 – 200V) giữa hai tấm kim loại khác nhau, một tấm đóng vai trò là phôi, một tấm là điện cực. Không gian giữa hai tấm kim loại đ-ợc điền đầy bởi một dung dịch cách điện đặc biệt, gọi là chất điện môi.
Khi đ-a hai tấm kim loại tiến gần nhau, đến một khoảng cách đủ nhỏ thì xảy ra sự phóng tia lửa điện giữa hai tấm kim loại. Nhiệt độ ở vùng có tia lửa điện lên rất cao, có thể đến 120000C, làm nóng chảy, đốt cháy phần kim loại ở cực d-ơng. nguồn điện đ-ợc ngắt đột ngột, tia lửa điện biến mất; dung dịch điện môi ( nhiệt độ thấp) tràn vào, tạo ra sự chênh áp suất, gây áp lực va đập rất lớn, làm hóa rắn hơi vật liệu đ-ợc đốt cháy thành các hạt ôxit kim loại và đẩy chúng ra ngoài. kết quả là một phần vật liệu trên phôi đ-ợc bóc tách ra.
Hình 1.5 - Nguyên lý gia công EDM
Toàn bộ quá trình trên xảy ra rất nhanh (khoảng 0.1 - 100μs). Sau đó, nguồn điện đ-ợc cung cấp trở lại và khi điện áp của tụ đ-ợc nâng lên mức đủ để phóng điện thì quá trình trên lại diễn ra.
Mạch điện trong gia công EDM phải cung cấp điện áp dạng “xung” một chiều qua khe hở hai điện cực. Thời gian ngắt nguồn điện là khoảng thời gian cần thiết để dung dịch điện môi có thể khôi phục lại trạng thái không dẫn điện của nó và sẵn sàng cho xung gia công tiếp theo. Giá trị thời gian ngắn này cùng
với khe hở giữa hai điện cực sẽ tạo ra bốn trạng thái gia công khác nhau: hở mạch, phóng tia lửa điện, hồ quang và ngắn mạch.
Hở mạch xảy ra khi khoảng cách giữa hai điện cực quá xa, xung điện áp hở và không có sự gia công. Ng-ợc lại sẽ là ngắn mạch khi hai điện cực tiếp xúc nhau. Khi thời gian ngắt dòng điện không có hoặc quá nhỏ thì sẽ làm cho dung dịch điện môi luôn ở trạng thái dẫn điện, làm cho tia lửa điện phát triển thành hồ quang, gây h- hỏng cho bề mặt chi tiết và điện cực. Do vậy, để quá trình gia công EDM đầu tiên diễn ra bình th-ờng thì khe hở giữa hai cực phải đủ nhỏ và thời gian ngắt xung đủ lớn.