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  • 特種加工技術
  • 花國然 劉志東編著
  • 641字
  • 2018-12-30 20:07:56

2.2 電火花加工的基本原理及機理

2.2.1 電火花加工的基本原理

實現電火花加工應具備如下條件。

(1) 工具電極和工件電極之間在加工中必須保持一定的間隙,一般是幾個微米至數百微米。若兩個電極距離過大,則脈沖電壓不能擊穿介質,也不能產生火花放電;若兩個電極短路,則在兩個電極間沒有脈沖能量消耗,也不可能實現電腐蝕加工。因此,加工中必須用自動進給調節機構來保證加工間隙隨加工狀態而變化,如圖2-2所示。

(2) 火花放電必須在有一定絕緣性能的液體介質中進行,如火花油、水溶性工作液或去離子水等。液體介質有壓縮放電通道的作用,同時液體介質還能把電火花加工過程中產生的金屬蝕除產物、碳黑等從放電間隙中排出去,并對電極和工件起到較好的冷卻作用。

(3) 放電點局部區域的功率密度足夠高,即放電通道要有很高的電流密度(一般為105~106 A/cm2)。放電時所產生的熱量,足以使工件表面金屬局部瞬時熔化甚至汽化,從而在被加工材料表面形成一個電蝕凹坑。

圖2-2 電火花加工原理圖

(4) 火花放電是瞬時的脈沖性放電,放電的持續時間一般為10-7~10-3 s。由于放電時間短,放電時產生的熱量來不及擴散到工件材料內部,能量集中,溫度高,放電點集中在很小范圍內。如果放電時間過長,就會形成持續電弧放電,使加工表面材料大范圍熔化燒傷而無法作為尺寸加工的工藝方法進行。

(5) 在先后兩次脈沖放電之間,有足夠的停歇時間,排除電蝕產物,使極間介質充分消電離,恢復介電性能,以保證下次脈沖放電不在同一點進行,避免發生局部燒傷現象,使重復性脈沖放電順利進行。

脈沖電源的放電電壓及電流波形如圖2-3所示。

圖2-3 脈沖電源的放電電壓及電流波形

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