加工原理4、電加工沒有切削力存在;所以被加工材料沒有變形,能夠很好的保證其加工精度。
5、加工中幾乎不受熱的影響,因此可以減少熱影響層,高加工后的工件質(zhì)量。
6、電火花機加工的工具電極材料不需比工件材料硬,因此工具電極制造容易。
7、火花機可加工硬度較高的工件;一般加工是以硬的刀具去加工較為阮的物體,而電加工是以軟的電極去加工相對硬的工件。
編輯?播報
進行
電火花加工時,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10000℃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,就能加工出各種復雜的型面。工具電極常用
導電性良好、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,叫電火花加工。 電火花加工是在較低的電壓范圍內(nèi),在液體介質(zhì)中的火花放電。 電火花的加工 按照工具電極的形式及其與工件之間相對運動的特征,可將電火花加工方式分為五類:利用成型工具電極,相對工件作簡單
進給運動的電火花成形加工;利用
軸向移動的
金屬絲作工具電極,工件按所需形狀和尺寸作軌跡運動,以切割
導電材料的
電火花線切割加工;利用金屬絲或成形導電
磨輪作工具電極,進行小孔磨削或
成形磨削的
電火花磨削;用于加工
螺紋環(huán)規(guī)、
螺紋塞規(guī)?[1]
??、齒輪等的
電火花共軛回轉(zhuǎn)加工;小孔加工、刻英表面合金化、
表面強化等其他種類的加工。電火花加工能加工普通
切削加工方法難以切削的材料和復雜形狀工件;加工時無
切削力;不產(chǎn)生毛刺和刀痕
溝紋等缺陷;工具電極材料無須比工件材料硬;直接使用電能加工,便于實現(xiàn)自動化;加工后表面產(chǎn)生變質(zhì)層,在某些應用中須進一步去除;工作液的凈化和加工中產(chǎn)生的煙霧污染處理比較麻煩。
1943年,
蘇聯(lián)學者拉扎連科夫婦研究發(fā)明
電火花加工,之后隨著
脈沖電源和控制系統(tǒng)的改進,而迅速發(fā)展起來。最初使用的脈沖電源是簡單的電阻-電容回路。50年代初,改進為電阻-電感-電容等回路。同時,還采用
脈沖發(fā)電機之類的所謂長脈沖電源,使蝕除效率提高,工具電極相對損耗降低。
到70年代,出現(xiàn)了高低壓復合脈沖、
多回路脈沖、等幅脈沖和可調(diào)波形脈沖等電源,在加工表面粗糙度、
加工精度和降低工具電極損耗等方面又有了新的進展。在控制系統(tǒng)方面,從最初簡單地保持放電間隙,控制工具電極的進退,逐步發(fā)展到利用
微型計算機,對電參數(shù)和非電參數(shù)等各種因素進行
適時控制。