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电火花加工新技术及其发展趋势一，新技术的介绍近年来电火花加工方面的研究取得了许多新的进展,主要表现在突破了许多传统观念的束缚,产生了一些新的加工方法。
这些方法不仅可以进行体积去除,还可以进行表面陶瓷化改性和沉积;加工不仅可以在绝缘工作液中进行,也可以在气体中进行;不仅可以加工导电材料,也可以加工非导电材料,大大扩展了这一技术的应用领域。
近年来发展起来的电火花加工新技术主要包括:弯曲孔电火花加工,液中放电表面改性处理,绝缘陶瓷电火花加工,单次放电微细电极加工,放电堆积成型,气体中放电电火花加工,扫描创成电火花加工,钛合金表面电火花放电着色,反复拷贝法微细电极电火花加工,用直角三角形截面电极对单晶硅进行微细电火花加工,线电极电火花磨削精微、微细电火花加工,混粉镜面电火花加工,气体放电线切割加工,双电极电火花加工及电火花加工放电状态检测新方法,电火花加工放电位置可控性研究,新的摇动控制技术等。
限于篇幅,下面仅就几项最新技术成果加以介绍。
1.电火花加工与超声复合加工在电火花微小孔加工中,由于被加工孔的孔径细微(0 5mm以下),加工时放电间隙狭小(1 m左右),电蚀产物易聚积在孔的底部,排屑困难,稳定的放电间隙范围小且容易受其它工艺参数的影响,易造成频繁的短路和非正常的放电;同时,为达到较高的加工尺寸精度和表面精度,常采用减小单个脉冲放电能量的方法,减小材料的蚀除量,降低了加工速度;另外,由于微孔加工工具电极细微,当深径比较大时,异常放电易烧毁工具电极,造成加工不能稳定进行,可加工范围变窄,使传统的电火花加工在微细加工中不能成为有效的加工方法[1~2]。
目前常采用的提高电火花加工能力的方法,如人工排气法,强迫冲液或抽液法、加速工作液循环等方法,常因加工条件或加工要求的限制而无法实现。
因此,为改善电火花加工性能,在微细加工中,采用超声电火花复合加工是非常有效的手段。
在电极上附加超声振动,就可以使电极端面频繁进入合适的放电间隙,提高火花击穿的概率;同时由于超声的空化作用和泵吸作用,可以增大被加工材料的去除量,加速工作液循环,改善间隙放电条件,从而提高被加工孔的深径比、加工稳定性、生产率和脉冲电源的利用率,并且在振幅得到良好控制的情况下,可以获得更高的加工精度。
课题一电火花技术简要介绍一、电火花简介电火花技术，又称放电加工，日本叫法是Electrical Discharge Machining，简称EDM，苏联称电蚀加工，Electroerosion Machining，指利用两极间的脉冲放电产生的电腐蚀现象，对材料进行加工的方法。
电火花与机械加工的区别：机械加工是通过机床部件的相对运动，用比工件硬的刀具切除工件上多余的部分，来得到成品零件的；而电火花加工，工具与工件并不接触，靠工具和工件之间不断的脉冲性火花放电，产生局部的瞬间高温，把金属材料蚀除掉。
电火花腐蚀的主要原因是什么？火花放电时火花通道中瞬间产生大量的热，达到很高的温度，足以使任何金属材料局部熔化、气化而蚀除，形成放电凹坑，从而将金属材料腐蚀掉。
二、电火花的历史在插头或电器开关触点开、闭时，往往会产生火花而把接触表面烧毛，腐蚀成粗糙不平的凹坑而逐渐损坏，人们不断地避免这种有害的电腐蚀。
1940年，苏联学者拉扎连科夫妇开始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。
三、有害的火花放电转化为有用的加工技术的条件图1 电加工的示意图1、使工具电极和工件被加工表面之间保持一定的放电间隙，几微米-几百微米，不能间隙太小或太大，应具备工具电极的自动进给和调节装置。
《现代设计理论与方法》基于ABAQUS的激光冲击金属表面强化班级机械工程学号姓名基于ABAQUS的激光冲击金属表面强化一、激光冲击金属表面强化的国内外现状金属材料的失效形式主要是于材料表面的疲劳、腐蚀和磨损,所以材料表面的结构和性能直接影响着材料的综合性能。
激光冲击强化是利用短脉冲( 一般在5 0s n以内)、高功率密度的激光通过透明约束层，作用于金属表面所涂覆或帖附的吸收层上，吸收层吸收激光能量后迅速气化。
形成稠密的高温、高压等离子体，该等离子体继续吸收激光能量后急剧升温膨胀，然后爆炸形成高强度冲击波作用于金属表面。
当冲击波的峰值压力超过材料的动态屈服强度时，材料发生塑性变形并在表层产生平行于材料表面的拉应力。
激光作用结束后，由于冲区域周围材料的反作用，其力学效应表现为材料表面获得较高的残余压应力。
激光冲击的研究可以追溯到1963年，White首先发现了激光诱发冲击波现象[5l,这一发现为激光冲击技术的应用拉开了序幕。
目前激光冲击强化在美国已历经三十多年的发展，技术逐渐成熟。
2000年以来,高能激光冲击强化技术研究水平有了新突破,应用领域有了新的拓展,其中一些成果受到世人瞩目。
利弗莫尔(livemore)实验室在YMP研究计划中进行了304不锈钢的耐腐蚀实验,证实激光冲击后的不锈钢试样耐腐蚀性能获得了极大提高。
高能束激光冲击技术可用于核废料储存容器焊缝的处理,以及改善核反应器的安全性与可靠性,延长反应器零件的工作时间,从而使沸水反应器和压力水反应器具有更长的服役时间和更低的运行成本。
日本东芝为了将激光冲击处理技术用于核反应堆中型芯零件和焊接构件焊缝的强化,专门设计了激光冲击伸缩强化头,可深入内壁实施强化。
我国对激光冲击处理技术的研究始于上世纪90年代。
中国科技大学、华中科技大学、南京航空航天大学等单位在这方面已做了大量的基础研究,但还没有工化应用。
1991年我国高功率(109w/cm2)激光装置通过鉴定,激光冲击强化的研究才真正开始。
1．何谓特种加工？国外简称为：非传统加工NTM，Non-traditional machining或非常规机械加工NCM，Non-conventional machining？（掌握常用特种加工方法的英文简称如何写）2．特种加工的本质和特点？1）不是主要依靠机械能，而是只要其他能量（如电、化学、光、声、热等）去除金属材料2）工具硬度可以低于被加工材料的硬度，如激光、电子束等加工时甚至没有成形的工具3）加工过程中工具和工件之间不存在显著的机械切削力，如电火花、线切割、电解加工时工具和工件不接触。
11．电火花加工主要方法有哪些方法？电火花加工机理？1.电火花穿孔成形加工2.电火花线切割3.电火花磨削和镗磨4.电火花同步共轭回转加工5.电火花高速小孔加工6.电火花表面强化与刻字加工机理1、极间介质的电离、击穿，形成放电通道2、介质热分解、电极材料融化、气化热膨胀3、电极材料的抛出14、极间介质的消电离2．何谓电火花加工的极性效应？正极性加工和负极性加工各自适用于什么场合？加工中如何利用极性效应来提高加工效率降低工具损耗？~在电火花加工过程中，由于正、负极性不同而彼此电蚀量不一样的现象叫做极性效应。
~一般粗加工用负极性加工，精加工用正极性加工~一般在短脉冲精加工时采用正极性加工（即工件接电源正极），而在长脉冲粗加工时则采用负极性加工。
3．电火花加工的工作液有哪些作用？粗、精加工如何选择工作液有哪些作用？1）形成火花击穿放电通道,并在放电结束后迅速恢复间隙的绝缘状态2）对放电通道产生压缩作用3）帮助电蚀产物的抛出和排除4）对工具、工件产生冷却作用工作液的选择粗加工：介电性能、粘度较大的全损耗系统用油（即机油），且这种油燃点较高，大能量加工时着火燃烧的可能性小。
精加工：粘度小、流动性好、渗透性好的煤油作为工作液。
因为精加工时放电间隙比较小，排屑比较困难。
4．电火花加工的工艺范围如何？1)可以使用硬度不高的紫铜或石墨作工具电极,去加工任何硬,脆,韧,软和高熔点的导电材料；2）加工时工件与工具不接触，无切削力，因此适用加工薄壁，窄槽，低刚度及微细精密的零件；3）可以加工任何形状特殊，结构复杂的工件24）脉冲电源的参数可以任意调节，能在同一台机床上进行粗加工，半精加工或精加工。
