利用浸在工作液中的兩極間脈沖放電時(shí)產(chǎn)生的電蝕作用蝕除導(dǎo)電材料的特種加工方法﹐又稱(chēng)放電加工或電蝕加工﹐英文簡(jiǎn)稱(chēng)EDM。
簡(jiǎn)史 電火花加工于 1943年由蘇聯(lián)學(xué)者 ..拉扎連科夫婦研究發(fā)明后﹐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RC (電阻-電容)回路。50年代初﹐改進(jìn)為RLC (電阻-電感-電容)等回路。同時(shí)﹐還采用脈沖發(fā)電機(jī)之類(lèi)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﹐研制成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)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)單地保持放電間隙而控制工具電極的進(jìn)退﹐逐步發(fā)展到利用微型計(jì)算器對(duì)電參數(shù)和非電參數(shù)等各種因素進(jìn)行適時(shí)控制。
加工原理 加工時(shí)工具電極和工件分別接脈沖電源的兩極﹐并浸入工作液中或?qū)⒐ぷ饕撼淙敕烹婇g隙(見(jiàn)圖 電火花加工原理圖 )。通過(guò)間隙自動(dòng)控制系統(tǒng)控制工具電極向工件進(jìn)給﹐當(dāng)兩電極間的間隙達(dá)到一定距離時(shí)﹐兩電極上施加的脈沖電壓將工作液擊穿﹐產(chǎn)生火花放電。在放電的微細(xì)信道中瞬時(shí)集中大量的熱能﹐溫度可高達(dá)1萬(wàn)攝氏度以上﹐壓力也有急劇變化﹐從而使這一點(diǎn)工作表面局部微量的金屬材料立刻熔化﹑氣化﹐并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(shí)在工件表面上便留下一個(gè)微小的凹坑痕跡﹐放電短暫停歇﹐兩電極間工作液恢復(fù)絕緣狀態(tài)。緊接著﹐下一個(gè)脈沖電壓又在兩電極相對(duì)接近的另一點(diǎn)處擊穿﹐產(chǎn)生火花放電﹐重復(fù)上述過(guò)程。這樣﹐雖然每個(gè)脈沖放電蝕除的金屬量極少﹐但因每秒有成千上萬(wàn)次脈沖放電作用﹐就能蝕除較多的金屬﹐具有一定的生產(chǎn)率。在保持工具電極與工件之間恒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(jìn)給﹐最后便加工出與工具電極形狀相對(duì)應(yīng)的形狀來(lái)。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(duì)運(yùn)動(dòng)方式﹐就能加工出各種復(fù)雜的型面。工具電極常用導(dǎo)電性良好﹑熔點(diǎn)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(guò)程中﹐工具電極也有損耗﹐但可使其小于工件金屬的蝕除量﹐甚至接近于無(wú)損耗。工作液作為放電介質(zhì)﹐在加工過(guò)程中還起著冷卻﹑排屑等作用。常用的工作液是粘度較低﹑閃點(diǎn)較高﹑性能穩(wěn)定的介質(zhì)﹐如煤油﹑去離子水和乳化液等。
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