課題一 電火花技術(shù)簡(jiǎn)要介紹

1、課題一課題一電火花技術(shù)簡(jiǎn)要介紹電火花技術(shù)簡(jiǎn)要介紹一、電火花簡(jiǎn)介電火花簡(jiǎn)介電火花技術(shù)，又稱放電加工，日本叫法是ElectricalDisgeMachining，簡(jiǎn)稱EDM，蘇聯(lián)稱電蝕加工，ElectroerosionMachining，指利用兩極間的脈沖放電產(chǎn)生的電腐蝕現(xiàn)象，對(duì)材料進(jìn)行加工的方法。電火花與機(jī)械加工的區(qū)別：機(jī)械加工是通過機(jī)床部件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，用比工件硬的刀具切除工件上多余的部分，來(lái)得到成品零件的；而電火花加工，工具與工件并不接

2、觸，靠工具和工件之間不斷的脈沖性火花放電，產(chǎn)生局部的瞬間高溫，把金屬材料蝕除掉。電火花腐蝕的主要原因是什么？火花放電時(shí)火花通道中瞬間產(chǎn)生大量的熱，達(dá)到很高的溫度，足以使任何金屬材料局部熔化、氣化而蝕除，形成放電凹坑，從而將金屬材料腐蝕掉。二、電火花的歷史二、電火花的歷史在插頭或電器開關(guān)觸點(diǎn)開、閉時(shí)，往往會(huì)產(chǎn)生火花而把接觸表面燒毛，腐蝕成粗糙不平的凹坑而逐漸損壞，人們不斷地避免這種有害的電腐蝕。1940年，蘇聯(lián)學(xué)者拉扎連科夫婦開始研究發(fā)明

3、電火花加工，之后隨著脈沖電源和控制系統(tǒng)的改進(jìn)，而迅速發(fā)展起來(lái)。最初使用的脈沖電源是簡(jiǎn)單的電阻電容回路。50年代初，改進(jìn)為電阻電感電容等回路。同時(shí)，還采用脈沖發(fā)電機(jī)之類的所謂長(zhǎng)脈沖電源，使蝕除效率提高，工具電極相對(duì)損耗降低。隨后又出現(xiàn)了大功率電子管、閘流管等高頻脈沖電源，使在同樣表面粗糙度條件下的生產(chǎn)率得以提高。60年代中期，出現(xiàn)了晶體管和可控硅脈沖電源，提高了能源利用效率和降低了工具電極損耗，并擴(kuò)大了粗精加工的可調(diào)范圍。到70年代，出現(xiàn)

4、了高低壓復(fù)合脈沖、多回路脈沖、等幅脈沖和可調(diào)波形脈沖等電源，在加工表面粗糙度、加工精度和降低工具電極損耗等方面又有了新的進(jìn)展。在控制系統(tǒng)方面，從最初簡(jiǎn)單地保持放電間隙，控制工具電極的進(jìn)退，逐步發(fā)展到利用微型計(jì)算機(jī)，對(duì)電參數(shù)和非電參數(shù)等各種因素進(jìn)行適時(shí)控制。三、有害的火花放電轉(zhuǎn)化為有用的加工技術(shù)的條件三、有害的火花放電轉(zhuǎn)化為有用的加工技術(shù)的條件圖1電加工的示意圖電加工的示意圖1、使工具電極和工件被加工表面之間保持一定的放電間隙，幾微米幾百

5、微米，不能間隙太小或太大，應(yīng)具備工具電極的自動(dòng)進(jìn)給和調(diào)節(jié)裝置。2、必須采用脈沖電源，使火花放電為瞬時(shí)的脈沖性放電并在延續(xù)一段時(shí)間后停歇一段時(shí)間(放電持續(xù)時(shí)間107103s)。溫度。通道高溫首先使工作液汽化進(jìn)而氣化然后高溫向四周擴(kuò)散使兩電極表面的金屬材料開始融化直至沸騰氣化。氣化后的工作液和金屬蒸汽瞬間體積猛增形成了爆炸的特性。所以在觀察電火花加工時(shí)可以看到工件與工具電極間有冒煙現(xiàn)象并聽到輕微的爆炸聲。圖2電加工的微觀物理過程電加工的微觀

6、物理過程(3)電極材料的拋出。正負(fù)電極間產(chǎn)生的電火花現(xiàn)象使放電通道產(chǎn)生高溫高壓。通道中心的壓力最高工作液和金屬汽化后不斷向外膨脹形成內(nèi)外瞬間壓力差高壓力處的熔融金屬液體和蒸汽被排擠拋出放電通道大部分被拋入到工作液中。加工中看到的桔紅色火花就是被拋出的高溫金屬熔滴和碎屑。(4)極間介質(zhì)的消電離。在電火花放電加工過程中產(chǎn)生的電蝕產(chǎn)物如果來(lái)不及排除和擴(kuò)散那么產(chǎn)生的熱量將不能及時(shí)傳出使該處介質(zhì)局部過熱局部過熱的工作液高溫分解結(jié)碳使加工無(wú)法進(jìn)行并

7、燒壞電極。因此為了保證電火花加工過程的正常進(jìn)行在兩次放電之間必須有足夠的時(shí)間間隔讓電蝕產(chǎn)物充分排除恢復(fù)放電通道的絕緣性使工作液介質(zhì)消電離實(shí)際上電火花加工的過程遠(yuǎn)比上述復(fù)雜它是電力、磁力、熱力、流體動(dòng)力、電化學(xué)和膠體化學(xué)等綜合作用的過程。到目前為止人們對(duì)電火花加工過程的了解還有限需要進(jìn)一步研究。總結(jié)一下，放電加工時(shí)，金屬材料蝕除的微觀過程分為以下四個(gè)連續(xù)的階段：1.極間介質(zhì)的擊穿與放電，形成放電通道；2.介質(zhì)的熱分解，電極材料融化氣化，熱