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什么是电火花加工?

日期:2020-07-07; 已查阅:93次

火花机是什么,今天就给大家来聊了电火花机。
电火花加工的原理是基于工具和工件(正、负电极)之间脉冲性火花放电时的电腐蚀现象来蚀除多余的金属,以达到对工件的尺寸、形状及表面质量预定的加工要求。

如下图所示,工件与工具电极分别连接到脉冲电源的两个不同极性的电极上。

工具电极常用导电性良好、熔点较高、易加工的耐电蚀材料,如铜、石墨、铜钨合金和钼等。在加工过程中,工具电极也有损耗,但小于工件金属的蚀除量,甚至接近于无损耗。


工作液作为放电介质,在加工过程中还起着冷却、排屑等作用。常用的工作液是粘度较低、闪点较高、性能稳定的介质,如煤油、去离子水和乳化液等。



当两电极间加上脉冲电压后,当工件和电极间保持适当的间隙时,就会把工件与工具电极之间的工作液介质击穿,形成放电通道。


放电通道中产生瞬时高温,使工件表面材料熔化甚至气化,同时也使工作液介质气化,在放电间隙处迅速热膨胀并产生爆炸,工件表面一小部分材料被蚀除抛出,形成微小的电蚀坑。


脉冲放电结束后,经过一段时间间隔,使工作液恢复绝缘。脉冲电压反复作用在工件和工具电极上,上述过程不断重复进行,工件材料就逐渐被蚀除掉。


伺服系统不断地调整工具电极与工件的相对位置,自动进给,保证脉冲放电正常进行,直到加工出所需要的零件。

1. 电火花成形加工

工具电极通常为一个紫铜或者石墨成型电极,其可以是能够制作出来的任意形状,加工出来的形状为与之对应的型腔。


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2.电火花线切割加工

电火花线切割加工分为慢走丝与快走丝,一般使用直径0.1mm~0.3mm的电极丝来加工贯通的直纹面零件,可以是凸模零件或者凹模孔。


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电火花加工时改变的不仅是工件表面,还有它的次表面。加工后的工件表面结构分为三层(图1-3)。

电火花加工表面冲击层是由被抛出的熔融金属和少量电极微粒冲击而成。这一层很容易去除。

下一层是硬质层(氧化层)。电火花加工实质上改变了硬质层的冶金结构和特性。在介质油的作用下,熔融金属迅速冷却,未被抛出去的熔融金属就凝固在型腔中形成了硬质层。这层硬而脆的氧化层会出现显微裂纹。如果这一层太厚,或者通过抛光无法变薄或去除,那么这块工件可能在有些使用条件下过早损坏。

最后一层是受热层或退火层。它只是受热,并没有熔化。硬质层和受热层的厚度由工件材料的散热能力和加工能量决定。不管如何,改变的金属层都会影响工件表面原来的属性。

数控电火花机床上的自动精加工电路能够有效减少硬质层的形成,但仍然无法消除退火层。




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