當(dāng)今世界钓猬，日新月異普舆，各行各業(yè)都發(fā)展很快誊锭。其中材料科學(xué)的發(fā)展和機(jī)械行業(yè)的發(fā)展尤為迅速表悬，這兩個(gè)行業(yè)的聯(lián)系也越來越緊密。其中市砍，一個(gè)很具體的表現(xiàn)就是隨著材料科學(xué)的發(fā)展與進(jìn)步俏川，為了滿足一些特殊情況的需要，一大批具有高強(qiáng)度射疤、高硬度符殊、高韌性、高脆性倾桩、能耐高溫等特殊性能的模具材料相繼產(chǎn)生倘秸，從而給傳統(tǒng)的帶來了許多新的困難與問題，用傳統(tǒng)的加工方法難以再滿足要求眼骗。如對(duì)具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的工件轨皮，如復(fù)雜的型腔，凹模型孔的模具采用傳統(tǒng)的切削方法就往往很難實(shí)現(xiàn)方秤，因而人們在生產(chǎn)中研究出了一些新的方法燎厘，并有一些已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。其中还织，電火花加工加工方法就是其中之一拆座，其在模具制造工業(yè)中被廣泛應(yīng)用于型孔及型腔的加工。

　　一冠息、電火花加工的機(jī)理與特點(diǎn)

　　電火花加工是在一定的介質(zhì)中通過工具電極和工件電極之間的脈沖放電的電蝕作用挪凑，對(duì)工件進(jìn)行加工的方法孕索。電火花加工的原理。

　　自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)裝置3此處為液壓油缸和活塞使工具和工件間經(jīng)常保持一很小的放電間隙躏碳，當(dāng)脈沖電壓加到兩極之間搞旭，便在當(dāng)時(shí)條件下相對(duì)某一間隙最小處或絕緣強(qiáng)度最弱處擊穿介質(zhì)，在該局部產(chǎn)生火花放電菇绵，瞬時(shí)高溫使工具和工件表面局部熔化肄渗，甚至氣化蒸發(fā)而電蝕掉一小部分金屬，各自形成一個(gè)小凹坑咬最。脈沖放電結(jié)束后翎嫡，經(jīng)過脈沖間隔時(shí)間，使工作液恢復(fù)絕緣后永乌，第二個(gè)脈沖電壓又加到兩極上惑申，又會(huì)在當(dāng)時(shí)極間距離相對(duì)最近或絕緣強(qiáng)度最弱處擊穿放電，又電蝕出一個(gè)小凹坑翅雏。整個(gè)加工表面將由無數(shù)小凹坑所組成镇纳。這種放電循環(huán)每秒鐘重復(fù)數(shù)千次到數(shù)萬次，使工件表面形成許許多多非常小的凹坑咒娶，稱為電蝕現(xiàn)象仍枕。隨著工具電極不斷進(jìn)給，工具電極的輪廓尺寸就被精確地“復(fù)印"在工件上吗罪，達(dá)到成型加工的目的尚蔗。

　　電火花加工能加工高熔點(diǎn)、高硬度付昧、高強(qiáng)度御欢、高純度、高韌性的各種材料严齿，而其加工機(jī)理與切削方法完全不同升碱，具有以下特點(diǎn)：

　　1、脈沖放電的能量密度高骄闺，便于加工用普通的機(jī)械加工方法難于加工或無法加工的特殊材料和復(fù)雜形狀的工件是酣。不受材料硬度影響，不受熱處理狀況影響剃袍。

　　2黄刚、脈沖放電持續(xù)時(shí)間極短，放電時(shí)產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)擴(kuò)散范圍小民效，材料受熱影響范圍小憔维。

　　3、加工時(shí)畏邢，工具電極與工件材料不接觸业扒，兩者之間宏觀作用力極小检吆。工具電極材料不需比工件材料硬，因此程储，工具電極制造容易蹭沛。

　　4、可以改革工件結(jié)構(gòu)章鲤，簡化加工工藝摊灭，提高工件使用壽命，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度败徊。

　　二帚呼、影響模具電火花加工質(zhì)量的主要因素

　　模具的加工質(zhì)量主要包括加工精度和電蝕表面的質(zhì)量。由于電火花加工過程中的輸入虫喝、輸出參數(shù)多且較為復(fù)雜肮插，影響模具加工精度的工藝因素涉及有機(jī)床本身的制造精度、工件的裝夾精度俊揣、電極的制造及裝夾精度、電極損耗朱泞、放電間隙乐太、加工斜度等諸多方面，其中以電極損耗膀琐、放電間隙影響較大莉孽。

　　1、電極損耗對(duì)加工精度的影響

　　在模具電火花加工過程中苦旋，脈沖放電會(huì)使工具電極受電腐蝕而發(fā)生損耗火晕，因而了解和掌握電極損耗規(guī)律，進(jìn)而采取多種措施以盡量減少工具電極的損耗偏秦，可保證模具具有更高的加工精度液珠。電火花加工時(shí)，工具電極的不同部位其損耗情況也是不同的辅甥，通常其尖角酝润、棱邊等凸起部位的電場強(qiáng)度高，易形成尖端放電璃弄，所以其損耗比平坦部位要快要销，不均勻的損耗必然導(dǎo)致加工精度的下降。

　　同時(shí)電極的損耗還受電極材料的熱學(xué)物理常數(shù)影響夏块。電極材料的熔點(diǎn)疏咐、沸點(diǎn)、比熱容脐供、熔化與氣化潛熱越高浑塞，導(dǎo)熱系數(shù)越大茁肠，其耐腐蝕性越好，傳熱能力越強(qiáng)缩举，因而能降低電極的損耗垦梆。

　　2、放電間隙對(duì)加工精度的影響

　　電火花加工模具時(shí)仅孩，工具電極與工件之間發(fā)生脈沖放電需要保持一定的放電間隙托猩，使加工出的工件型孔尺寸與電極尺寸相比，沿加工輪廓上要相差一個(gè)放電間隙责名。放電間隙主要決定加工穩(wěn)定性溶迹，一般增大脈沖放電間隙時(shí)間可提高加工穩(wěn)定性。而提高峰值電流將使生產(chǎn)率提高液炼，但電極損耗將加大剩织。

　　表面變質(zhì)層加深，粗糙度會(huì)變大枕络。要使放電間隙保持穩(wěn)定硬拴，必需使脈沖電源的電參數(shù)保持穩(wěn)定，此外還應(yīng)使機(jī)床精度和剛度也保持穩(wěn)定搜澈，同時(shí)特別注意電蝕產(chǎn)物引起的二次放電對(duì)放電間隙的影響魁济。

　　3、對(duì)加工表面粗糙度的影響

　　電蝕表面的粗糙度評(píng)定參數(shù)Ra隨脈沖寬度和電流峰值增大而增大乏傀。在一定加工條件時(shí)孙已，脈沖寬度和電流峰值增大會(huì)使單個(gè)脈沖能量增大，使電蝕凹坑的斷面尺寸增大杆坪，因此表面粗糙度主要取決于單個(gè)脈沖能量的大小淋袖。要減少表面粗糙度Ra的值，則必須減少單個(gè)脈沖的能量锯梁。

　　4即碗、表面變化層對(duì)模具表面質(zhì)量的影響

　　模具經(jīng)電火花加工后的表面將產(chǎn)生包括凝固層和熱影響層的表面變化層。凝固層是工件表層材料在脈沖放電的瞬時(shí)高溫作用下發(fā)生熔化而未能拋出涝桅，在脈沖放電結(jié)束后迅速冷卻拜姿、凝固而保留下來的金屬層，該層金屬晶粒非常細(xì)小冯遂，有較強(qiáng)的抗腐蝕能力蕊肥。

　　熱影響層位于凝固層與工件基體材料之間，由于受放電點(diǎn)傳來的高溫影響蛤肌，使材料金相組織發(fā)生變化壁却。在加工過程中由于所選用的電參數(shù)，冷卻條件及工件材料原來的熱處理狀況不同裸准，變化層的硬度變化情況就會(huì)不一樣展东。表面變化層的厚度與工件材料及脈沖電源的電參數(shù)有關(guān)赔硫，隨脈沖能量的增大而增厚，凝固層硬度通常較高盐肃。因此估浴，電火花加工后的模具表面耐磨性比普通機(jī)械加工要好。

　　三锚倦、電火花加工技術(shù)在模具加工中的應(yīng)用

　　由于模具工業(yè)的迅速發(fā)展酒管，為了滿足一些特殊情況的需要，一大批具有高強(qiáng)度任咨、高硬度拌艳、高韌性、高脆性簇友、能耐高溫等特殊性能的模具材料相繼產(chǎn)生橙樟，從而給傳統(tǒng)的金屬切削加工帶來了許多新的困難與問題，用傳統(tǒng)的加工方法難以再滿足要求肠豺，這時(shí)沸稻，電火花加工技術(shù)就被廣泛應(yīng)用與模具加工。隨著電火花加工技術(shù)運(yùn)用于模具工業(yè)阵厨，對(duì)傳統(tǒng)的模具加工工藝產(chǎn)生了很大的影響败芙，改變了模具加工工藝流程。常規(guī)的加工方法是在退火后進(jìn)行銑削加工惫谤；然后進(jìn)行熱處理、磨削或電火花加工珠洗；最后手工打磨溜歪、拋光，加工周期很長许蓖。沖模時(shí)常因淬火變形或開裂而導(dǎo)致報(bào)廢蝴猪。而電火花加工技術(shù)可以加工淬火后的模板，避免熱變形弊病和鑲拼結(jié)構(gòu)膊爪，既簡化了模具結(jié)構(gòu)自阱，又能提高模具強(qiáng)度與壽命。

　　電火花改性技術(shù)在模具表面有很大的應(yīng)用米酬，為改進(jìn)模具表面的質(zhì)量沛豌，利用電火花脈沖放電產(chǎn)生高溫的工作原理，用硬質(zhì)合金如YG8等做電極材料赃额，將硬質(zhì)合金材料熔滲到模具及易損件的工作面上加派，形成一層高硬度、高強(qiáng)度跳芳、高耐磨叁渣、高耐溫玲装、又不剝離的硬質(zhì)白色合金強(qiáng)化層，改變表面的物理溯侦、化學(xué)性能墅糯，是對(duì)模具進(jìn)行表面處理非常有效的方法。電火花強(qiáng)化層是電極和工件材料在放電的瞬間在高溫高壓條件下重新合金化况魔，而形成的新合金層况逼，不是電極材料簡單的涂覆和堆積。合金層與基體金屬之間具有氮元素等的擴(kuò)散層询烤，與基體結(jié)合牢固忙甩，極耐沖擊。強(qiáng)化處理時(shí)旷酗，由于放電時(shí)間很短揉罗，放電點(diǎn)的面積又很小，放電的熱作用只發(fā)生在工件表面的微小區(qū)域星嗜，而整個(gè)工件仍處于常溫狀態(tài)或升溫較低掷情，工件處于冷態(tài)，時(shí)間短瘩将，不會(huì)產(chǎn)生退火或熱變形吟税。電火花改性是在空氣或液體介質(zhì)中進(jìn)行的。它既可以作用在零件的局部表面姿现，也可對(duì)一般幾何形狀的平面或曲面進(jìn)行改性肠仪，比如刀具、模具备典、機(jī)械零件等异旧。電極材料可以根據(jù)用途自由選擇，在修復(fù)己磨損的機(jī)器零件時(shí)提佣，可采用碳元素吮蛹、紫銅、黃銅等材料作為電極拌屏，這些材料來源比較廣潮针，而且材料消耗量也很少∫形梗可通過對(duì)電氣參數(shù)的調(diào)節(jié)和改性時(shí)間的控制來獲得不同厚度和表面粗糙度的改性層每篷。操作方法容易掌握，不需要技術(shù)等級(jí)高的操作人員课妙。它可以用少量材料起到大量拘挖、昂貴的整體材料難以達(dá)到的效果，既能提高產(chǎn)品的硬度、耐磨性及高溫紅硬性等性能挑画，顯著提高產(chǎn)品的使用壽命轩从，又能大大減少貴重材料的消耗，降低生產(chǎn)或維修成本猎肄。

　　電火花加工精密型腔模具的精度表現(xiàn)在尺寸精度融沟、仿形精度、表面質(zhì)量等三個(gè)方面欠住。加工精密型腔模具.應(yīng)正確分析其各部位尺寸要求浮烫，靈活控制不同地方的尺寸精度.應(yīng)特別重視那些尺寸要求高的部位，精密型腔模具中的重要尺寸公差可達(dá)±2～3微米揉民，可見其尺寸要求的嚴(yán)格性杆荐。仿形精度要求亦高，型腔應(yīng)清角鼎嫉，棱角清楚诉濒。表面粗糙度值均勻，并達(dá)到預(yù)定表面精糙度值夕春，一般要求Ra值很小未荒，甚至要求鏡面加工，另外電火花加工部位表面變質(zhì)層的厚度要很小及志。

　　四片排、小結(jié)

　　現(xiàn)今，隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展速侈，電火花成型加工技術(shù)所具有的一系列特色和生產(chǎn)效益方面的巨大潛力率寡，早已成為德、美倚搬、日等國競相研究的重要技術(shù)領(lǐng)域勇劣，不同規(guī)格的各種商業(yè)化高速機(jī)床也已經(jīng)進(jìn)入市場，應(yīng)用于飛機(jī)潭枣、汽車及模具制造等行業(yè)。但電火花加工技術(shù)在模具工業(yè)中幻捏，由于電火花加工過程中盆犁，影響加工質(zhì)量的因素較多，在具體加工時(shí)應(yīng)根據(jù)工件的加工要求故弟，電極與工件的材料蘸腾，加工的工藝指標(biāo)等因素來合理選擇加工參數(shù)，并通過工藝試驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐掌握其轉(zhuǎn)換規(guī)律又蝌，以提高模具加工精度鸟焊，加工生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。如果這些問題解決得當(dāng)，相信在不久的將來藕龄，電火花加工技術(shù)在模具工業(yè)中會(huì)具有越來越廣泛的應(yīng)用湿斩，也具有越來越美好的前景。 

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