電火花加工是電極間脈沖放電時(shí)電火花腐蝕的結(jié)果解寝，電火花腐蝕現(xiàn)象在一百多年前就被人們發(fā)現(xiàn)了驼仪，如電氣開關(guān)觸點(diǎn)斷開時(shí)，往往出現(xiàn)電火花把接點(diǎn)腐蝕的現(xiàn)象珊楼，長期以來通殃，電火花腐蝕一直是有害的。把有害的電火花腐蝕用來加工厕宗，這是近幾十年的事画舌，而且技術(shù)發(fā)展非常迅速。電火花腐蝕的主要原因是電火花放電時(shí)已慢，火花通道中瞬時(shí)產(chǎn)生大量的熱曲聂，足以使電極表面的金屬局部熔化，甚至氣化蒸發(fā)而被蝕除下來佑惠。要使電火花腐蝕原理應(yīng)用于金屬材料的尺寸加工侠呛，滿足被加工模具、零件的生產(chǎn)率凯践、精度披锨、粗糙度等要求，必須滿足下列條件：

　　1湘秀、必須有足夠的火花放電強(qiáng)度喉投，有很大的電流密度编毒，否則金屬只會(huì)發(fā)熱军含，而不能熔化或氣化。

　　2歹簸、火花放電的時(shí)間必須極短孩砸，必須是間歇的(脈沖性的)瞬時(shí)放電，瞬時(shí)產(chǎn)生大量的熱能搬洪，來不及傳導(dǎo)和擴(kuò)散贸掰，局部蝕除金屬(局部高溫達(dá)10000℃)，脈沖持續(xù)時(shí)間一般應(yīng)小于0．001 s燃拥，否則就是電弧放電审胚。

　　3、必須能把電火花加工之后的金屬粉末和炭末不斷地從放電間隙中拋出礼旅。

　　電火花加工的原理和機(jī)理膳叨，即是正確解釋電極間隙的電火花腐蝕過程，以及所采取手段的道理痘系，應(yīng)該說這與電火花加工的脈沖電源的發(fā)展有密切關(guān)系菲嘴，電火花腐蝕的微觀過程是電磁學(xué)、熱力學(xué)汰翠、流體力學(xué)等綜合作用的過程龄坪。

　　金屬加工如車、磨、鉆健田、鏜烛卧。這是大家昕熟悉的，都是以更硬的材料(刀具)去加工硬的材料(工件)妓局，所以在這一類切割加工中唱星，刀具與工件之間發(fā)生了尖銳的矛盾，而電火花加工可以用軟的材料(如石墨跟磨、銅等電極材料)去加工硬的材料(如鋼局硝、硬質(zhì)合金的模具和工件)，這就使人們對(duì)電火花加工發(fā)生興趣潭灯，進(jìn)而不斷研制滿足各種加工的設(shè)備焙逝。電火花加工要求火花放電，不能產(chǎn)生電孤话弹，兩者故電過程不同年笋。通道形狀不同，伏安特性不同味专，溫度不同雌她，擊穿電位不同，腐蝕特性不同数荤。電火花加工本身也存在著工具電極與工件電蝕量的矛盾政用，精度與電極損耗的矛盾，生產(chǎn)率與表面質(zhì)量的矛盾阴戚，放電產(chǎn)物的產(chǎn)生與排屑的矛盾倘灸，促使電火花加工的發(fā)展，不斷出現(xiàn)新的脈沖電源笋熬、機(jī)床热某、主軸頭、過濾系統(tǒng)及新的工藝措施胳螟。

　　電火花加工就是在電極和工件之間產(chǎn)生火花放電昔馋，由于這種火花放電的電流密度很高，則工件局部表面產(chǎn)生高溫高壓糖耸，將金屬熔化秘遏，被熔化的金屬從熔化區(qū)域中拋出，經(jīng)冷卻而成細(xì)小顆粒(其中有金屬和炭末)由循環(huán)流動(dòng)的工作液帶走蔬捷，完成所謂“放電加工”垄提，工件和電極之間微小的距離為放電間隙，放電間隙擊穿形成放電通道周拐，實(shí)際上還存在著二次放電铡俐，然后是加熱、熔化、排屑审丘。第一過程是要在電場作用下吏够，產(chǎn)生游離作用形成放電通道，然后產(chǎn)生雪崩現(xiàn)象嵌鳖，即是擊穿织扰、電離、放電(包括二次放電)及裂、熱膨脹金屬拋出率肉。

　　電火花加工的機(jī)理是一個(gè)微觀過程，也比較復(fù)雜嘀矢，因素很多剑三，有許多實(shí)踐中發(fā)生的現(xiàn)象，尚未得到確切的解釋昵例，目前有幾種觀點(diǎn)：

　　1矩汪、放電小坑中的熔化金屬從小坑中拋出是靠電動(dòng)力；

　　2锣裆、金屬的拋出是靠電動(dòng)力和沖擊波力拒凝；

　　3、金屬的拋出是由于氣泡的結(jié)果泞驴；

　　4牢裳、在微小體積中金屬氣化時(shí)發(fā)生的爆作力拋出的；

　　5康聂、放電時(shí)把金屬從工件的坑穴中拋出的力的作用贰健。

　　主要是電成因的電磁動(dòng)力胞四，其最明顯地從坑穴拋出金屬的時(shí)間在1/3~1/2放電脈寬以后恬汁。

　　但是關(guān)于力的來源，可以大體分為三個(gè)方面：

　　1辜伟、放電電子高速荷電粒子的沖擊力氓侧，這種沖擊力除了能使金屬加熱到很高的溫度之外，還有把熔化导狡、氣化的金屬?zèng)_擊出去的作用约巷。

　　2、放電通道中原介質(zhì)液體被高溫氣化而急劇膨脹旱捧，這高速膨脹的“氣浪”独郎，也有把放電點(diǎn)上熔化、氣化的金屬?zèng)_擊出去的作用枚赡，和第一種力合起來稱作“放電壓力”氓癌。

　　3、由于被加熱到超過正常狀態(tài)下沸點(diǎn)溫度數(shù)倍的過熱態(tài)金屬的沸騰力，這是使熔化她蛉、氣化狀態(tài)的過熱金屬自己噴濺出去的內(nèi)力贺坝。

　　這三種力在不同放電條件下，可能對(duì)腐蝕金屬所發(fā)揮作用的程度不同赚兰，但是總的看來是他們的綜合作用俘噩。

　　在放電熱傳導(dǎo)理論的指導(dǎo)下，通過廣泛的試驗(yàn)研究實(shí)踐郎石，逐步掌握了電源幅值和脈寬的合理比值逾辕，以及電壓、電源波形與工藝指標(biāo)的一定關(guān)系认吕。電壓值芽茄、脈沖寬度、電流绍挤、加工面積章神、材料、脈沖波形與生產(chǎn)率籽榕、加工精度爷耀、加工光潔度的關(guān)系，研制了低損耗電源復(fù)合脈沖波形拍皮，適應(yīng)控制的電源歹叮。

　　對(duì)于一定脈沖放電能量的電規(guī)準(zhǔn)參數(shù)，它在加工時(shí)所能維持的弧道間隙大小是在一個(gè)范圍內(nèi)铆帽，其最終表現(xiàn)為電極對(duì)放電間隙的大小咆耿，合理選擇參數(shù)，可改變同一脈沖放電能量電規(guī)準(zhǔn)所維持的弧道間隙爹橱，要合理選擇高電壓脈沖參數(shù)萨螺，如電壓幅值、脈寬愧驱、脈沖放電能量與低壓脈沖參數(shù)配合來同時(shí)維持一定時(shí)間內(nèi)的弧道電壓慰技。

　　合理選擇一定脈沖放電能量的高電壓脈沖參數(shù)時(shí)，宜采用較高電壓幅值和窄脈寬的參數(shù)组砚，以減少高電壓和低電壓脈沖參數(shù)同時(shí)維持弧道電壓的時(shí)間吻商。

　　電極對(duì)雙邊放電間隙值隨著電壓脈沖高電壓幅值升高而增大并逐漸趨于飽和，精加工時(shí)電壓脈沖參數(shù)對(duì)放電間隙起主要作用糟红，這時(shí)電蝕產(chǎn)物不足以影響加工間隙址檀，二次放電通常影響已加工的電極間隙，高電壓脈沖參數(shù)的作用主要是控制前沿?fù)舸┖蜏p少干擾因素匣夭。在同樣工作脈寬绍堪、同樣的脈沖放電能量下絮商，晶體管電源脈沖電流的最大幅值比閘流管脈沖電源低，所以前者的脈沖放電能量的有效脈沖利用率叮盲，即真正用來蝕除工件的脈沖放電能量低铆韭。因此，晶體管脈沖電源加工間隙偏大只忿，但有效的提高了電火花加工（特別是精加工時(shí)）的穩(wěn)定性和減少了工具電極的損耗菜涯。L形波形脈沖電源采用窄脈寬，特別是有效的壓縮功率輸出級(jí)的脈寬禾膀，降低高壓電壓拣末，適當(dāng)降低低壓電壓，調(diào)節(jié)停歇時(shí)間驹柴，減少并聯(lián)功率管數(shù)目來減少加工間隙饼瓮，以及減少二次放電機(jī)率來減少加工斜度，這些措施有的是消極的夹厌，所以改變波形豹爹，改變前后沿的陡度，提高加工穩(wěn)定性和提高有效脈沖利用率矛纹，來解決實(shí)際電火花加工的速度問題臂聋。

　　為了進(jìn)一步解決生產(chǎn)率與精度、表面光潔度的矛盾或南，曾一度使用多回路加工孩等，如采用四回路加工，分割效率在65%以上采够，但多回路加工對(duì)加工型腔模調(diào)換極性不便肄方，并且電極制造和調(diào)整工藝復(fù)雜。

　　對(duì)于電火花加工脈沖電源的設(shè)計(jì)蹬癌、試驗(yàn)权她、安裝、調(diào)試冀瓦、檢修伴奥，經(jīng)過不斷實(shí)踐，不斷改進(jìn)秘舅，并在控制方面向著自動(dòng)化方向發(fā)展，如適應(yīng)控制培车、最佳控制猩烘、程序控制、數(shù)字控制割钧、加工中心内会、群控和CPU淹郎、PC、CNC系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用蝉嘲，不斷的開發(fā)新技術(shù)氛硬、新工藝和新設(shè)備。

　　對(duì)于電火花加工粗中精加工生產(chǎn)率痛的、電極損耗田蔑、加工精度、形狀尺寸梆栏、光潔度紫磷、間隙、斜度做个、脈沖利用率鸽心、回路分割效率等都是很重要的指標(biāo)，對(duì)于脈沖電源來說居暖，脈沖頻率顽频、脈沖寬度、脈沖停歇時(shí)間太闺、脈沖前后沿陡度冲九、脈沖波形、脈沖電壓跟束、電流幅值莺奸、平均值、脈沖功率冀宴、電源效率灭贷、耗電功率等都是很重要的參數(shù)。

　　在電火花加工時(shí)略贮，每一個(gè)脈沖所拋出的金屬總量中甚疟，氣體狀態(tài)蛇約占15%～40%，其余的都是在液體狀態(tài)下拋出的梯盹。當(dāng)單個(gè)脈沖能量一定時(shí)脈沖持續(xù)時(shí)間越短俗股，熱量就越集中，金屬以氣態(tài)拋出的百分比也越大约绒。具體數(shù)字與單個(gè)脈沖的能量馁言、延時(shí)、金屬的熔點(diǎn)痛主、沸點(diǎn)群骂、導(dǎo)熱系數(shù)、熔解熱蚂芹、氣化熱等熱學(xué)常數(shù)有關(guān)谱聂。能量越大．熱學(xué)常數(shù)越小孙鼎，氣態(tài)拋出的百分比例則越大。

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