精密機械加(jiā)工--淺談火花機的加工原(yuán)理
發布日期:2017-02-17 00:00 來源:http://www.zzhuida.com 點擊:
進行電火花(huā)加工時,工具電極和工件分別接脈衝電源的兩極,並浸入工作液中(zhōng),或(huò)將工作液充入放電間隙。通過間隙自動控製係統(tǒng)控製工具電極向工件進給,當兩電極間(jiān)的間隙達(dá)到一(yī)定距離時,兩電(diàn)極上施加的脈衝電壓將工作液擊穿,產生火花放電。
在放電的微細通道中瞬時集中大量(liàng)的熱能,溫度可高達10000℃以上,壓力也有急劇(jù)變(biàn)化(huà),從而(ér)使這一點工作(zuò)表麵局部微量的金(jīn)屬材料立(lì)刻熔化、氣化(huà),並爆炸式地飛濺到(dào)工(gōng)作液中,迅(xùn)速冷凝(níng),形成固體的金(jīn)屬微粒,被(bèi)工作液帶走。這時在工件表麵上(shàng)便(biàn)留下一個微小的凹坑痕跡,放(fàng)電短暫(zàn)停(tíng)歇,兩電極間工作液恢(huī)複絕緣狀態。
緊接著,下一個脈衝電壓又在兩電極相對接近的另一點處擊穿,產生火花放電,重複上述過程。這樣,雖然每個(gè)脈衝放電蝕除的金屬量極(jí)少,但因每秒有成千上萬次脈衝放電作用,就能蝕除較多的金屬,具有一定的生產率(lǜ)。
在保持工具電極與工件之間恒定放電間(jiān)隙的條件下,一邊(biān)蝕除工件(jiàn)金屬,一邊使工具電極不斷地向工件(jiàn)進給,最後便加工出與(yǔ)工具電極形狀相對應的形狀來。因此,隻要改變工具電極的形狀和工具電極與工(gōng)件之間的相對運(yùn)動(dòng)方式,就能加工出各種(zhǒng)複雜的型麵。工具電極常用導電(diàn)性良好、熔點較高、易加工的耐電(diàn)蝕(shí)材料,如銅、石墨、銅鎢合金和鉬等。在加(jiā)工過(guò)程中,工具電極也有損耗,但小於(yú)工件(jiàn)金(jīn)屬的蝕(shí)除量,甚至接近於無損耗。
工作液作為放電介質,在加工過程中還起著冷卻、排屑等作用(yòng)。常用的(de)工作液是粘度較低、閃點較高、性能穩定的介質,如煤油、去離子水和乳化液(yè)等。電火花機是(shì)一種自激放電,其特點如下: 火花放電的兩個電極間在放電(diàn)前具較高的(de)電壓,當兩電極接近(jìn)時,其間介質被擊穿後(hòu),隨即發(fā)生火花放電。伴隨擊穿過程,兩電極(jí)間的電(diàn)阻急劇變小,兩極之間的電壓(yā)也(yě)隨(suí)之急劇變低。火花通道(dào)必須在維(wéi)持暫短的時間(通常為10-7-10-3s)後(hòu)及時熄滅,才可保持火花放電的“冷極”特(tè)性(即通道能(néng)量轉換的熱能來不及傳至(zhì)電極(jí)縱深),使通道能量作用於極小範圍。通(tōng)道能量的作用(yòng),可使電極局部被(bèi)腐蝕。 利用火花放電時產生的腐蝕現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範(fàn)圍內,在液體介質(zhì)中的火花放電(diàn)。 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(huā)成形加(jiā)工;利用軸向移動的金屬絲作(zuò)工具(jù)電極(jí),工件按所需(xū)形狀(zhuàng)和尺寸作軌跡運動,以切割導電材料(liào)的電(diàn)火花線切割加工;利用金屬(shǔ)絲或成形導電磨輪作工(gōng)具電極,進行小(xiǎo)孔磨削或成形磨削的電火花磨削;用於加工(gōng)螺紋環規、螺紋塞規、齒輪等的電火花共軛回轉(zhuǎn)加工;小孔(kǒng)加工、刻英表麵合金化(huà)、表麵強化等其他種類的加工。電火(huǒ)花加工能加工普通(tōng)切削(xuē)加工方法難以切削的材料和(hé)複雜形狀工件;加工時無切削力;不(bú)產(chǎn)生毛刺(cì)和刀痕溝紋等缺陷;工具電極材料無須比工(gōng)件(jiàn)材料硬;直(zhí)接使(shǐ)用電能(néng)加工,便於實(shí)現自動化;加工後表麵產生變質層(céng),在某些應用中須進一步去除;工作液的淨化和加工中產生的煙霧汙(wū)染處理比(bǐ)較麻煩。