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電火花加工 |
電火花加工是指在一定的介質中,通過工具電極和工件電極之間的脈衝放電的電蝕作用,對工件進行加工的方法。電火花加工是20世紀40年代開始研究並逐步應用於生產的一種利用電、熱能進行加工的方法。
簡介
電火花加工中的電蝕現象早在19世紀末就被人們發現,如插頭、開關啟閉時產生的電火花對接觸表面會產生損害。20世紀早期蘇聯的拉扎林科在研究開關觸點遭受火花放電腐蝕損壞的現象和原因時,發現電火花的瞬時高溫會使局部金屬熔化、氣化而被蝕除掉,從而開創和發明了電火花加工方法,並於1943年利用電蝕原理研製出世界上第一台實用化的電火花加工-裝置,才真正將電蝕現象運用到實際生產加工中。中國在20世紀50年代初期開始研究電火花設備,並於60年代初研製出第一台靠模仿形電火花線切割機床。電火花加工是一種利用電能和熱能進行加工的新工藝,俗稱放電加工。電火花加工與一般切削加工的區別在於,電火花加工時工具與工件並不接觸,而是靠工具與工件間不斷產生的脈衝性火花放電,利用放電時產生局部、瞬時的高溫把金屬材料逐步蝕除下來。由於在放電過程中有可見火花產生,故稱電火花加工。
評價
進行電火花加工時,工具電極和工件分別接脈衝電源的兩極,並浸入工作液中,或將工作液充入放電間隙。通過間隙自動控制系統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,並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。緊接着,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,雖然每個脈衝放電蝕除的金屬量極少,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。 在保持工具電極與工件之間恆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,最後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,就能加工出各種複雜的型面。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,但小於工件金屬的蝕除量,甚至接近於無損耗。工作液作為放電介質,在加工過程中還起着冷卻、排屑等作用。常用的工作液是粘度較低、閃點較高、性能穩定的介質,如煤油、去離子水和乳化液等。[1]