电火花加工原理及特点
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电火花加工原理和特点电火花加工是利用浸在工作液中的两极间脉冲放电时产生的电蚀作用蚀除导电材料的特种加工方法,又称放电加工或电蚀加工,英文简称EDM。
1943年,苏联学者拉扎连科夫妇研究发明电火花加工,之后随着脉冲电源和控制系统的改进,而迅速发展起来。
最初使用的脉冲电源是简单的电阻-电容回路。
50年代初,改进为电阻-电感-电容等回路。
同时,还采用脉冲发电机之类的所谓长脉冲电源,使蚀除效率提高,工具电极相对损耗降低。
随后又出现了大功率电子管、闸流管等高频脉冲电源,使在同样表面粗糙度条件下的生产率得以提高。
60年代中期,出现了晶体管和可控硅脉冲电源,提高了能源利用效率和降低了工具电极损耗,并扩大了粗精加工的可调范围。
到70年代,出现了高低压复合脉冲、多回路脉冲、等幅脉冲和可调波形脉冲等电源,在加工表面粗糙度、加工精度和降低工具电极损耗等方面又有了新的进展。
在控制系统方面,从最初简单地保持放电间隙,控制工具电极的进退,逐步发展到利用微型计算机,对电参数和非电参数等各种因素进行适时控制。
进行电火花加工时,工具电极和工件分别接脉冲电源的两极,并浸入工作液中,或将工作液充入放电间隙。
通过间隙自动控制系统控制工具电极向工件进给,当两电极间的间隙达到一定距离时,两电极上施加的脉冲电压将工作液击穿,产生火花放电。
在放电的微细通道中瞬时集中大量的热能,温度可高达一万摄氏度以上,压力也有急剧变化,从而使这一点工作表面局部微量的金属材料立刻熔化、气化,并爆炸式地飞溅到工作液中,迅速冷凝,形成固体的金属微粒,被工作液带走。
这时在工件表面上便留下一个微小的凹坑痕迹,放电短暂停歇,两电极间工作液恢复绝缘状态。
紧接着,下一个脉冲电压又在两电极相对接近的另一点处击穿,产生火花放电,重复上述过程。
这样,虽然每个脉冲放电蚀除的金属量极少,但因每秒有成千上万次脉冲放电作用,就能蚀除较多的金属,具有一定的生产率。
在保持工具电极与工件之间恒定放电间隙的条件下,一边蚀除工件金属,一边使工具电极不断地向工件进给,最后便加工出与工具电极形状相对应的形状来。
电火花加工的原理和应用范围原理电火花加工(Electrical Discharge Machining,简称EDM)是一种采用电脉冲的非接触式加工方法,通过在工件表面产生强烈的电火花放电来加工材料。
其原理如下:1.每个电火花发生时,电脉冲会在工件和电极之间产生高能量的放电,使工件表面的金属材料被熔化或蒸发。
2.这种放电过程产生的高能量热量能够使金属材料发生化学反应,并且被熔化的金属颗粒会被冲击力推开,从而实现对材料的加工和切削。
3.在放电过程中,电极和工件之间会切削摩擦,并在电极上形成坑槽。
通过控制放电时间、电流和电压等参数,可以实现对工件表面形状和尺寸的精确控制。
应用范围电火花加工技术具有以下特点,使其被广泛应用于各个工业领域:1.加工硬度高、脆性材料:电火花加工可以处理高硬度和脆性材料,例如硬质合金、陶瓷、石英等。
这些材料在传统机械加工中难以加工,而电火花加工可以通过放电破坏材料的结构来实现加工目的。
2.制造复杂形状和细小尺寸零件:电火花加工可以实现对工件表面的精确控制,因此适用于制造复杂形状和细小尺寸的零件。
例如模具、模塑部件和微细加工等领域。
3.加工高温材料:由于电火花加工过程中金属不直接接触,可以避免热影响区的产生。
因此,可以用于加工高温材料,例如高温合金和陶瓷复合材料。
4.效率高、成本低:相对于传统的机械加工方法,电火花加工可以提高加工效率和降低成本。
它不需要特殊刀具、适用于各种材料,并且可以同时加工多个工件,从而提高生产效率。
5.适用于特殊形状的孔洞加工:电火花加工可以实现对工件内部和特殊形状孔洞的加工,例如冲模、喷嘴和轴承等内部结构。
综上所述,电火花加工技术具有广泛的应用范围,并在诸多领域取得了成功应用。
在今后的发展中,随着科学技术的不断进步,电火花加工技术将进一步完善,为工业制造带来更多的便利和创新。
电火花加工的基本原理、基本特点和用途1. 简介电火花加工是一种利用脉冲电流在工件表面产生电火花放电,通过放电产生的高温和高压力,将工件上的材料剥离或融化的先进加工技术。
2. 基本原理电火花加工的基本原理是利用电火花放电形成的高温、高速电浆等物理效应,在工件表面加工上形成微小的卸载和击打,从而使表面材料脱落或产生微小的坑洞等效果。
其原理可以概括为以下几个步骤:•通过电极间的电解质液形成电晕放电。
•电火花发生时,加工电极上的放电区内产生极高温度和压力。
•高温和高压力使材料表面受到局部熔融、汽化和剥落等作用。
•下一个脉冲的放电击打在已剥落的材料表面,进一步清除表面氧化物。
3. 基本特点电火花加工具有以下基本特点:3.1 非接触加工电火花加工是一种非物理接触的加工方式,电极不直接接触工件表面,避免了因接触而带来的磨损、变形等问题。
因此,适用于对硬度较高的材料进行加工,如淬火钢、硬质合金等。
3.2 微细加工能力电火花加工可以在微小的加工区域内进行精密加工,最小加工尺寸可以达到几个微米甚至更小。
这使得电火花加工在制造微型零部件、精密模具等领域有广泛的应用。
3.3 高表面质量由于电火花加工不涉及机械接触,因此能够在工件表面获得较高的加工质量。
通常情况下,电火花加工的表面粗糙度可以控制在Ra 0.2微米左右。
3.4 加工硬材料能力电火花加工不受工件材料硬度的限制,可以加工各种硬度的金属和非金属材料,包括硬质合金、不锈钢、陶瓷等。
4. 应用领域电火花加工在现代制造领域有广泛的应用,主要包括以下几个方面:4.1 模具制造电火花加工在模具制造中被广泛应用。
模具是制造业中不可或缺的工具,而电火花加工可以在制造过程中加工出高精度、高质量的模具零件,满足各种复杂形状的需求。
4.2 零部件制造电火花加工可以用于制造各种微型零部件,例如发动机喷油嘴、微机械零件等。
其微细加工能力和高表面质量使其成为制造微型零部件的理想选择。
4.3 表面处理电火花加工可以用于对金属表面进行清洁、修复和改性处理。