電火花加工中放電的穩(wěn)定性直接影響加工的質(zhì)量搔绿、效率,是衡量整個(gè)加工過(guò)程效果的重要指標(biāo)之一耻炕。因此它一直是從事電火花加工工程技術(shù)人員關(guān)注的問(wèn)題法顺,如何實(shí)現(xiàn)高穩(wěn)定度的電火花加工也是當(dāng)前電加工領(lǐng)域研究、探討的熱點(diǎn)定邪。下面就自己多年的電火花加工經(jīng)驗(yàn)快挡,對(duì)加工中放電不穩(wěn)定現(xiàn)象作闡述,分析其產(chǎn)生的原因买臣,并提出一些改善的措施现蹂。
1.電火花加工放電過(guò)程機(jī)理的概述
電火花加工是由許多微觀的單脈沖放電過(guò)程組成的。正常的單脈沖放電過(guò)程包括兩極間介質(zhì)的電離术陶、擊穿凑懂,形成放電通道,放電通道內(nèi)的瞬時(shí)高溫使工作液氣化梧宫、裂化接谨,金屬材料熔化、氣化塘匣,瞬時(shí)高壓使加工屑被拋入工作液中脓豪,隨著脈沖放電的結(jié)束,兩極間介質(zhì)進(jìn)行消電離忌卤,恢復(fù)絕緣的復(fù)雜過(guò)程扫夜。電火花加工時(shí)放電間隙內(nèi)每一脈沖放電的基本狀態(tài)稱之為放電狀態(tài)。放電狀態(tài)有開路驰徊、火花放電历谍、過(guò)渡電弧放電、電弧放電辣垒、短路五種望侈。各種放電狀態(tài)在實(shí)際加工中是交替印蔬、概率性地出現(xiàn)的。為了實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的電火花加工猛疗,必須減少脈沖放電中異常的放電狀態(tài)铅州,使單脈沖放電過(guò)程良性循環(huán)。
2.電火花加工穩(wěn)定狀況的評(píng)判與其產(chǎn)生的影響
電火花加工中伴隨有一系列派生現(xiàn)象定合,通過(guò)加工過(guò)程中的外在表現(xiàn)溶瞬,可以了解加工的穩(wěn)定性,發(fā)現(xiàn)加工的異常放電狀態(tài)喂惜。正常加工中鄙骏,觀察到的火花顏色通常為藍(lán)白色夾火紅顏色,火花細(xì)小均勻服半。加工液面冒無(wú)煙小氣泡碗冈,聽到的火花聲音清脆、連續(xù)滤灸。機(jī)床的電流怪褐、電壓表呈有規(guī)律的擺動(dòng),伺服百分表勻速進(jìn)給翁旁。加工中每次放電時(shí)間蝠欲、抬刀動(dòng)作有規(guī)律的持續(xù)。機(jī)床深度檢測(cè)值呈穩(wěn)定的遞進(jìn)倦微。反之妻味,加工中放電集中于一處,火花顏色偏紅亮欣福,液面冒白煙大氣泡责球,火花爆炸聲音低、沉悶劣欢,電流棕诵、電壓表指針急劇擺動(dòng),伺服機(jī)構(gòu)急劇跳動(dòng)的放電不穩(wěn)定現(xiàn)象可判斷是電弧放電的可能凿将,這種現(xiàn)象常使電極校套、工件結(jié)炭、燒傷牧抵。加工中較正车殉祝火花放電狀態(tài)稍差的是過(guò)渡電弧放電。其表現(xiàn)為放電聲音不均勻犀变,產(chǎn)生的氣泡較正常放電時(shí)大一些妹孙,電流、電壓表有明顯波動(dòng),加工中短時(shí)放電肢姜,頻繁抬刀主渤。深度檢測(cè)值來(lái)回變化較大,呈回退往返驰闺。過(guò)渡電弧放電常發(fā)生于精加工中瘪叉,其破壞性相對(duì)比較輕,但很容易轉(zhuǎn)變成電弧放電呕豪。加工中偶爾出現(xiàn)空載放電(開路)和短路是允許的药扒。空載放電時(shí)糯档,火花間隙上有大于50V的電壓隙殴,但沒(méi)有電流流過(guò),電流表無(wú)顯示蜡幼,短路是放電間隙直接短路相接掷栋,間隙短路時(shí)電流較大,但間隙兩端的電壓很小糙笛,短路很容易損壞電極模庐,頻繁的短路會(huì)使工件和電極局部形成缺陷烛愧∮鸵耍空載放電和短路都沒(méi)有對(duì)工件起到蝕除加工作用,影響加工速度怜姿。根據(jù)加工中的穩(wěn)定狀況可以判定加工的放電狀態(tài)慎冤,由前述可知,放電不穩(wěn)定的現(xiàn)象破壞了正常的火花放電胜溢,易轉(zhuǎn)變成異常放電狀態(tài)鼎派。不穩(wěn)定的放電也使加工速度明顯降低幔戏,使加工表面粗糙度不均勻,甚至產(chǎn)生嚴(yán)重的表面質(zhì)量問(wèn)題披诗。使電極出現(xiàn)表面缺陷。不穩(wěn)定放電狀態(tài)下無(wú)規(guī)律的火花間隙使加工尺寸無(wú)法準(zhǔn)確控制立磁,影響加工精度呈队。可見保證加工中穩(wěn)定的放電對(duì)加工具有重要的意義唱歧。
3.產(chǎn)生放電不穩(wěn)定現(xiàn)象的原因及改善措施
(1)放電性能不好的電火花機(jī)床在加工中常發(fā)生放電不穩(wěn)定現(xiàn)象宪摧。電火花加工主要是靠機(jī)床良好的加工性能來(lái)完成加工的。高檔電火花機(jī)床配備有多種脈沖輸出電路烙凝,主軸具有高速性和高響應(yīng)伺服特性连欲,這些特性能滿足在加工中進(jìn)行高穩(wěn)定加工實(shí)現(xiàn)高品位加工質(zhì)量。如果機(jī)床加工性能不好,常在加工中發(fā)生難以控制的放電不穩(wěn)定現(xiàn)象椅损,嚴(yán)重影響加工質(zhì)量帘战。機(jī)床脈沖電源工作性能、機(jī)床伺服進(jìn)給系統(tǒng)的異常是電火花機(jī)床本身原因造成在加工中常發(fā)生放電不穩(wěn)定現(xiàn)象的主要原因吉挎。如機(jī)床脈沖電源波形失常是最常見的問(wèn)題憋勇,使加工不能穩(wěn)定進(jìn)行。要實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的放電加工衰呢,必須要求機(jī)床的脈沖電源能輸出一系列良性的脈沖夫凭,工作穩(wěn)定可靠,不受外界干擾猪出。機(jī)床的伺服進(jìn)給系統(tǒng)應(yīng)具有高度的靈敏性妇乏,能夠準(zhǔn)確對(duì)放電狀態(tài)中火花間隙進(jìn)行檢測(cè),自動(dòng)對(duì)異常放電作出調(diào)節(jié)鬓催,調(diào)整肺素、滯后盡量要小,抗干擾能力強(qiáng)宇驾。由于機(jī)床性能異常方面的問(wèn)題比較復(fù)雜倍靡,使用人員在經(jīng)過(guò)確認(rèn)是機(jī)床問(wèn)題后,應(yīng)及時(shí)與機(jī)床維修服務(wù)部聯(lián)系课舍,請(qǐng)專業(yè)人員維修塌西,排除故障。
(2)電參數(shù)調(diào)節(jié)不正確對(duì)放電穩(wěn)定產(chǎn)生不良影響筝尾。電參數(shù)使用不正確是產(chǎn)生放電不穩(wěn)定現(xiàn)象的主要原因捡需。電規(guī)準(zhǔn)主要由電流、脈沖寬度筹淫、脈沖間隙三大電參數(shù)組成站辉。使用過(guò)大的電流,過(guò)大的脈沖寬度损姜,過(guò)小的脈沖間隙是電參數(shù)調(diào)節(jié)不合理產(chǎn)生放電不穩(wěn)定現(xiàn)象的主要原因饰剥。三者應(yīng)根據(jù)加工中的穩(wěn)定性和加工的工藝指標(biāo)要求來(lái)具體設(shè)定選擇。在放電不穩(wěn)定的情況下摧阅,首先考慮增大脈沖間隙寺癌,可以使加工保證消電離,改善排屑狀況腥默,對(duì)工藝指標(biāo)影響也不大彼窥。其次考慮減小脈沖寬度,過(guò)大的脈沖寬度使加工中短時(shí)內(nèi)放電次數(shù)過(guò)多匿微,加工中來(lái)不及消電離写阐,易產(chǎn)生燒弧雕零。加工中其它參數(shù)也很重要。像直接影響排屑效果的抬刀速度蝉择、放電時(shí)間斟漏、抬刀高度等參數(shù)。放電不穩(wěn)定的情況下應(yīng)加快抬刀速度蛀植,減少放電時(shí)間存研,增大抬刀高度。處理電參數(shù)時(shí)應(yīng)特別注意粗加工與精加工中放電穩(wěn)定性的差別填要。粗加工中由于放電能量大苦厅,火花間隙大,排屑效果好关串,往往能實(shí)現(xiàn)較穩(wěn)定的加工拧廊,精加工則恰恰相反,容易出現(xiàn)放電不穩(wěn)定現(xiàn)象晋修。所以對(duì)精加工應(yīng)特別加以監(jiān)控吧碾。加工的極性應(yīng)正確,如果在通常加工中誤使用負(fù)極性(電極為負(fù)極)加工墓卦,也會(huì)發(fā)生放電不穩(wěn)定的現(xiàn)象倦春,根本無(wú)法加工下去,應(yīng)將加工極性改過(guò)來(lái)落剪。
(3)加工中液處理方式不當(dāng)及加工液質(zhì)量問(wèn)題造成放電不穩(wěn)定的現(xiàn)象睁本。電火花加工是在工作液介質(zhì)中進(jìn)行的。工作液的絕緣性能在脈沖放電的過(guò)程中起到消電離的作用著榴,在加工中對(duì)電極和工件起到加速冷卻添履,使電蝕產(chǎn)物從放電間隙中懸浮屁倔、排泄出去的作用脑又。在電火花加工中常使用沖、抽液的方法進(jìn)行排屑蛹暗,避免電弧放電噪终,使加工穩(wěn)定進(jìn)行。但是不適當(dāng)?shù)囊禾幚矸绞揭矔?huì)影響放電的穩(wěn)定狀況坑哥。沖痒蛇、抽油壓力過(guò)大,會(huì)使放電通道不易形成弦途,產(chǎn)生不穩(wěn)定的局部放電俺下,尤其在精加工中很明顯÷展悖可將沖预铁、抽油壓力控制在接近穩(wěn)定加工的臨界壓力范圍內(nèi)嚣赤。沖油方向不正確會(huì)使加工屑堆積而形成放電不穩(wěn)定的現(xiàn)象,而且容易形成積炭簸翠。一般采用朝開口部位沖油违冲,盲底部位采用朝下淋油的方法。沖抽油加工雖然能將加工屑很好排出蒋毕,改善了放電的穩(wěn)定性略荡,但不均勻的流場(chǎng),會(huì)引起集中放電和二次放電歉胶,對(duì)工件平面度汛兜、粗糙度影響很大,產(chǎn)生放電間隙不均勻的現(xiàn)象通今。而且強(qiáng)烈的沖刷會(huì)引起電極邊角異常損耗序无。所以在精密加工中通常采用無(wú)沖液、浸油加工的液處理方式衡创,依靠抬刀的動(dòng)作來(lái)排屑實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定加工帝嗡。這就對(duì)機(jī)床配置提出了更高的要求。像機(jī)床主軸采用很高加速度進(jìn)給加工時(shí)璃氢,產(chǎn)生的抽吸作用哟玷,使存在于電極與工件之間的加工屑、焦油以及廢氣等能有效地排出一也。長(zhǎng)時(shí)間的加工會(huì)使油溫過(guò)高巢寡,加工部位表面如果不能很好得到冷卻很容易產(chǎn)生放電不穩(wěn)定的現(xiàn)象。油溫應(yīng)不高于35℃椰苟,必要時(shí)在加工液循環(huán)系統(tǒng)上油處安裝冷卻裝置來(lái)控制抑月。加工中工作液的質(zhì)量對(duì)加工放電穩(wěn)定也很重要。含加工屑過(guò)多的臟污加工液在加工中因不能及時(shí)緩解放電間隙內(nèi)的污染狀況跷塘,導(dǎo)致放電點(diǎn)不分散而形成有害的電弧放電苗鸦。劣質(zhì)的加工液因其性能差的原因也會(huì)使加工中出現(xiàn)放電不穩(wěn)定的現(xiàn)象。采用的電火花加工液要求具有低粘度跋共,高絕緣性外羽、能疏通放電通道,流動(dòng)性絮很、滲透性好等特點(diǎn)捡奖。目前有很多類型的電火花加工專用工作液,而且研究出在工作液中加入相關(guān)添加劑的一些成果戚绪,能改善放電的性能窍蚤,提高放電穩(wěn)定性,可以被采用曙辛。
(4)選用電極材料的種類夏植、材料的質(zhì)量铡喊、不同電極材料加工電參數(shù)配對(duì)的因素對(duì)放電穩(wěn)定性的影響。電極材料必須導(dǎo)電性良好你踩,具有放電穩(wěn)定等特點(diǎn)诅岩。純銅電極加工性能很好,尤其是加工穩(wěn)定性带膜,不易發(fā)生電弧放電或過(guò)渡電弧放電吩谦,在大多數(shù)加工中能穩(wěn)定放電,被廣泛采用膝藕。石墨電極加工穩(wěn)定性較好式廷,最突出的特點(diǎn)是在很大電流的粗加工中能保持穩(wěn)定的放電,并且保證電極的低損耗芭挽,但在精加工中滑废,易發(fā)生放電不穩(wěn)定現(xiàn)象,易產(chǎn)生拉弧燒傷袜爪。銅鎢合金和銀鎢合金是很少采用的電極材料蠕趁,因?yàn)椴牧系膬r(jià)格昂貴。它們?cè)诩庸の⒓?xì)部位辛馆、深槽等難加工部位仍能很穩(wěn)定的放電俺陋,電極損耗極小,在精密加工中被考慮使用昙篙。選用的電極材料必須保證質(zhì)量才能在加工中放電穩(wěn)定降再。純銅必須是無(wú)雜質(zhì)的電解銅,最好經(jīng)過(guò)鍛打揖岔。石墨電極材料有好幾種分類序峦,如埃米級(jí)、特細(xì)級(jí)文荚、超細(xì)級(jí)鳍擎、精細(xì)級(jí)等,可根據(jù)加工的精度蛀田、效率要求選擇猿饿。石墨材料的質(zhì)量應(yīng)組織均勻,強(qiáng)度較好乖阐,在加工中不易產(chǎn)生剝落。使用不同的電極材料進(jìn)行加工應(yīng)靈活處理好電參數(shù)的配對(duì)痛祈,才能達(dá)到加工中放電穩(wěn)定亦誊,加工效果良好,發(fā)揮所選材料價(jià)值的目的”┖常現(xiàn)在很多電加工機(jī)床都能根據(jù)不同的加工材料組合自動(dòng)配對(duì)電參數(shù)傻丝。電參數(shù)配對(duì)主要是處理電流甘有、脈沖寬度、脈沖間隙的大小葡缰。根據(jù)電極材料的性能亏掀,選用合適的電參數(shù)發(fā)揮材料的加工優(yōu)勢(shì),處理好其加工中的缺陷問(wèn)題泛释。
(5)選用的工藝方法不合理使加工中出現(xiàn)放電不穩(wěn)定現(xiàn)象滤愕。電火花加工的工藝方法是否合理可行也是實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定加工的重點(diǎn)。大多加工是:采用粗加工電極蝕除大量金屬完成粗加工怜校,然后再換半精或精加工電極完成過(guò)渡加工或精加工间影。這種工藝方法的關(guān)鍵是加工中應(yīng)采用電極搖動(dòng)的方法來(lái)改善排屑狀況,達(dá)到穩(wěn)定的加工茄茁。采用多段加工條件用自由平動(dòng)的方法魂贬,隨著加工深度的進(jìn)給,另外兩軸同時(shí)作擴(kuò)大運(yùn)動(dòng)裙顽。加工中采用搖動(dòng)的方法可使放電更穩(wěn)定付燥,減少了二次放電現(xiàn)象,可獲得側(cè)面與底面更均勻的表面粗糙度颅网,被廣泛采用协伴。搖動(dòng)量的大小視加工部位形狀、精度要求而決定非宝,一般在精加工中取0.03mm左右杨趣。因搖動(dòng)量小,對(duì)加工的仿形精度也不會(huì)有影響券转。如果在加工中不采用搖動(dòng)的方法凡搪,則很難實(shí)現(xiàn)小間隙放電條件下的穩(wěn)定加工。在精加工中很容易發(fā)現(xiàn)因這個(gè)原因造成的不穩(wěn)定加工現(xiàn)象樊悬。不穩(wěn)定放電形成的二次放電可能會(huì)使加工尺寸偏大轨凡,在排屑條件好的情況下也可能因?qū)嶋H產(chǎn)生火花間隙小于電極縮放量而使加工尺寸偏小,使尺寸不能準(zhǔn)確地得到控制谋哼。采用搖動(dòng)的加工方法能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的加工文紧,能很好解決這些問(wèn)題。
(6)難以加工部位不利于加工的穩(wěn)定進(jìn)行缩铸。有些加工部位因其加工局限性導(dǎo)致在加工中容易發(fā)生放電不穩(wěn)定現(xiàn)象俭谨。像在表面部位剛開始加工時(shí),加工清角部位径筏,加工尖細(xì)的部位時(shí)葛假,由于實(shí)際放電面積偏小,電流密度偏大滋恬,局部電蝕產(chǎn)物濃度過(guò)高聊训,放電點(diǎn)不能分散轉(zhuǎn)移抱究,放電后的余熱來(lái)不及擴(kuò)散而累積起來(lái),造成過(guò)熱带斑,破壞加工的穩(wěn)定性鼓寺。必須暫時(shí)減小電流,待實(shí)際加工面積逐步擴(kuò)大勋磕,加工逐步穩(wěn)定后妈候,再逐步增大電規(guī)準(zhǔn)。加工深孔朋凉、有斜度的部位州丹、深腔部位時(shí),由于排屑困難杂彭,在加工中也會(huì)發(fā)生放電不穩(wěn)定現(xiàn)象墓毒。要求采取適當(dāng)?shù)拇胧└纳婆判夹阅堋P倍阮愲姌O加工一定要有很高的排渣高度嘱峦。深孔笨墙、深腔類部位可以對(duì)電極選用較大的尺寸縮放量,通過(guò)平動(dòng)來(lái)改善排屑侍除。加工深的圓孔刷粒,在裝有C軸,使用EROWA夾具并且同心的情況下晋蛾,加工時(shí)使C軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)宵穆,可達(dá)到非常穩(wěn)定的加工。清角部位在加工可行的情況下采用3軸聯(lián)動(dòng)的方法艳院,即斜向加工糯侍,避免了因加工部位面積小而發(fā)生放電不穩(wěn)定的現(xiàn)象。還有在有些難加工部位采用橫向伺服加工也可以改善放電穩(wěn)定性颠恬。對(duì)電極采用避空洞逼、開排氣排屑孔等也可以改善一些難加工情況下的放電不穩(wěn)定現(xiàn)象。
(7)加工操作環(huán)節(jié)中的處理問(wèn)題造成的放電不穩(wěn)定現(xiàn)象憾汛。加工操作中一些細(xì)小環(huán)節(jié)處理不好也會(huì)發(fā)生放電不穩(wěn)定的現(xiàn)象党饮。小件或難以裝夾的工件、電極因沒(méi)有采取可靠的裝夾方法驳庭,導(dǎo)致加工中發(fā)生松動(dòng)刑顺,出現(xiàn)放電不穩(wěn)定的現(xiàn)象。工件經(jīng)磨床加工后會(huì)產(chǎn)生磁性嚷掠,尤其是小工件捏检,如果沒(méi)有經(jīng)過(guò)退磁處理直接用來(lái)電火花加工,會(huì)使加工屑因被吸附難以排出而導(dǎo)致加工中放電不穩(wěn)定不皆,因此加工前必須對(duì)工件退磁贯城。加工部位存在雜物、銹跡霹娄、毛刺能犯,導(dǎo)致開始加工時(shí)放電非常不穩(wěn)定。有通孔類部位的加工在裝夾中沒(méi)有考慮利用孔來(lái)排屑而變成盲底加工犬耻,大大降低了加工穩(wěn)定性踩晶。加工中產(chǎn)生“放炮”現(xiàn)象有可能會(huì)使工件松動(dòng),氣體引燃的過(guò)程也影響了加工的穩(wěn)定性枕磁。電極校正有偏差使其變成傾斜加工也會(huì)稍微影響放電的穩(wěn)定子桩。在深腔類部位的加工中,沒(méi)有及時(shí)用毛刷清除加工屑積存物涉捂,會(huì)在加工中出現(xiàn)放電不穩(wěn)定現(xiàn)象奄刊,使加工難以順利進(jìn)行。根據(jù)以上在操作中導(dǎo)致放電不穩(wěn)定現(xiàn)象產(chǎn)生的原因渣冒,分別采取相對(duì)應(yīng)的措施可改善加工的穩(wěn)定性饱粟。
綜合上文對(duì)電火花加工中放電不穩(wěn)定現(xiàn)象產(chǎn)生原因的分析,可見加工屑的排出對(duì)電火花加工穩(wěn)定性有舉足輕重的作用琅瘦,大多措施基本上都是通過(guò)直接或間接改善加工的排屑狀況掖阶,在排屑順暢的條件下實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定加工的。對(duì)電火花加工中多種干擾因素的認(rèn)識(shí)和排除乌诚,是實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定放電加工的重要保證炮疲。通過(guò)改善電火花加工中放電不穩(wěn)定的現(xiàn)象,可以避免異常放電產(chǎn)生的加工異常問(wèn)題蜒午,保證加工質(zhì)量虎叔,提高加工效果.
聲明:本網(wǎng)站所收集的部分公開資料來(lái)源于互聯(lián)網(wǎng),轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享喘疹,并不代表本站贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)抡草,也不構(gòu)成任何其他建議。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布蔗坯、編輯整理上傳康震,對(duì)此類作品本站僅提供交流平臺(tái),不為其版權(quán)負(fù)責(zé)宾濒。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻腿短、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問(wèn)題绘梦,請(qǐng)第一時(shí)間告知橘忱,我們將根據(jù)您提供的證明材料確認(rèn)版權(quán)并按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)支付稿酬或立即刪除內(nèi)容,以保證您的權(quán)益!聯(lián)系電話:010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn钝诚。
- 暫無(wú)反饋
編輯推薦
- 2025新年特刊:打造新質(zhì)生產(chǎn)力脯堂,智啟未來(lái)新篇章
- 定義制造業(yè)未來(lái)的數(shù)控加工中心技術(shù)專題
- 航空航天及交通領(lǐng)域先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)用專題
- 解碼消費(fèi)電子產(chǎn)品生產(chǎn)的數(shù)字化之路技術(shù)專題
- 精密智能機(jī)床,助力制造升級(jí)技術(shù)專題
- 汽車輕量化驅(qū)動(dòng)下的零部件加工應(yīng)用專題
- 高性能銑刀實(shí)現(xiàn)高精加工生產(chǎn)技術(shù)專題
- 航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)解決方案專題
- 高效齒輪加工生產(chǎn)技術(shù)方案專題
- 金屬加工液的性能不止?jié)櫥夹g(shù)應(yīng)用專題