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火花机放电加工原理
发布时间:2021-06-15 点击次数:0
火花机放电加工原理
  镜面火花机放电加工时,刀具电极和工件分别连接脉冲电源的阳极,浸泡在工作液中,或将工作液充电到放电间隙。通过间隙自动控制系统控制工具电极输送到工件,当两个电极之间的间隙达到一定距离时,施加在两个电极上的脉冲电压穿透工作液,引起火花放电。
  在放电的微通道中,瞬间集中大量热能,温度可以达到10000以上,压力也急剧变化,使该工作表面局部微量金属物质立即熔化、气化,爆炸地溅到工作液上,迅速凝结,形成固体金属粒子,被工作液夺去。这时工件表面留下小凹痕,放电暂时停止,两个电极之间的工作液恢复到绝缘状态。
  然后,脉冲电压在两个电极相对接近的其他点击穿,引起火花放电,并重复此过程。这样,被各脉冲放电腐蚀的金属量就很少,但由于每秒有数千次脉冲放电作用,可以腐蚀更多的金属,使其具有一定的生产力。
  在保持刀具电极和工件之间一定放电间隔的同时,腐蚀工件金属,同时继续将刀具电极转移到工件上,加工与刀具电极形状相对应的形状。因此,改变刀具电极的形状和刀具电极和工件之间的相对运动方式,可以加工各种复杂的形状。工具电极一般采用导电性能好、熔点高、容易加工的内战式材料,如铜、石墨、铜合金、钼等。在加工过程中,刀具电极也会损失,但比工件金属的腐蚀量少,接近无损状态。

  工作液作为放电介质,在加工过程中起到冷却、渣等作用。常用的工作液是粘度低、燃点高、性能稳定的介质,如煤油、去离子水、乳液等。电动火器是一种资格放电,其特点是火花放电的两个电极之间在放电前有较高的电压,两个电极靠近时,其间介质击穿后会发生火花放电。随着穿透过程,两个电极之间的电阻急剧变小,阳极之间的电压也急剧降低。火花通道必须在保持短时间(通常为10-7-10-3s)后立即关闭,才能保持火花放电的“冷极”特性(即,通道能量转换的热量不会传递到电极纵深),使通道能量在极小范围内工作。

  通道能量的作用会局部腐蚀电极。利用火花放电时发生的腐蚀现象加工材料尺寸的方法称为火花加工。火花加工是在低电压范围内液体介质的火花放电。火花的加工可以根据刀具电极的形状和与工件的相对运动特点,将火花的加工方式分为五类。也就是说,使用成型刀具电极,相对于工件进行简单的输送运动的火花成型加工。

  以轴向运动的钢丝作为刀具电极,工件以所需的形状和大小进行轨迹运动,切割导电材料的火花钢丝加工。使用金属线或成型导电研磨轮作为工具电极,进行小孔研磨或成型研磨的火花研磨。用于加工螺纹环规、螺纹塞规、齿轮等的火花轭上的旋转加工小孔加工、角英表面合金化、表面强化等其他种类的加工。镜面火花机加工可以用普通切削加工方法加工难以加工的材料和复杂形状的工件,加工时没有切削力。

  不产生毛刺和刀沟图案及其他缺陷;刀具电极材料不必比工件材料硬。为了方便自动化,直接使用电力加工;加工后表面会产生变质层,一些应用需要进一步去除。火花机工作液的净化和加工中产生的烟雾污染处理比较麻烦。


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