電火花加工技術(shù)描述
電火花加工是一種自激放電。火花放電的兩個(gè)電極之間的電壓在放電前相對較高。當(dāng)兩個(gè)電極彼此靠近時(shí),介質(zhì)破裂后會立即發(fā)生火花放電。隨著擊穿過程,兩個(gè)電極之間的電阻急劇下降,兩個(gè)電極之間的電壓也急劇下降。為了保持火花放電的“冷極”特性(即由通道能量轉(zhuǎn)換的熱能不能傳遞到電極的深度)并使通道能量在非常小的范圍內(nèi)起作用,火花通道必須在維持一小段時(shí)間(通常為10-7-10-3s)后及時(shí)熄滅。通道能量的影響會導(dǎo)致電極的局部腐蝕。利用火花放電過程中產(chǎn)生的腐蝕現(xiàn)象對材料進(jìn)行尺寸加工的方法稱為火花加工。
電火花加工時(shí),工具電極和工件分別與脈沖電源的兩極連接并浸入工作流體中,或者將工作流體充入放電間隙中。通過間隙自動控制系統(tǒng),工具電極被控制供給工件。當(dāng)兩個(gè)電極之間的間隙達(dá)到一定距離時(shí),施加在兩個(gè)電極上的脈沖電壓將分解工作流體并產(chǎn)生火花放電。
大量熱能瞬間集中在放電的微通道中,溫度可高達(dá)10000攝氏度以上,壓力也急劇變化,使工作面上的局部微量金屬材料立即熔化汽化,爆炸飛濺到工作液中,迅速冷凝,形成固體金屬顆粒,被工作液帶走。這時(shí),在工件,的表面留下一個(gè)微小的坑痕,放電短暫停止,兩個(gè)電極之間的工作流體恢復(fù)到絕緣狀態(tài)。
然后,下一個(gè)脈沖電壓在兩個(gè)電極彼此相對靠近的另一點(diǎn)擊穿,產(chǎn)生火花放電,并重復(fù)上述過程。這樣,盡管每次脈沖放電蝕刻出的金屬量非常少,但是由于每秒數(shù)萬次脈沖放電的作用,可以以一定的生產(chǎn)率蝕刻出更多的金屬。
在保持工具電極和工件,之間的恒定放電間隙的條件下,在工具電極被連續(xù)饋送到工件,的同時(shí),工件金屬被蝕刻掉,并且最終對應(yīng)于工具 電極的形狀的形狀被處理。因此,只要改變工具電極的形狀以及工具電極和工件之間的相對運(yùn)動模式,就可以加工各種復(fù)雜的輪廓。工具電極通常由具有良好導(dǎo)電性、高熔點(diǎn)和易于加工的耐腐蝕材料制成,例如銅、石墨、銅鎢合金和鉬。在加工過程中,刀具電極也有損耗,但它的損耗量小于工件金屬,甚至接近于沒有損耗。