實現電火花加工,應具備如下條件

 

實現電火花加工,應具備如下條件:

電火花加工的原理是基於工具電極和工件(正,負電極)之間脈衝性火花放電時的電腐蝕現象來蝕除多餘的金屬,以使零件的尺寸,形狀和表面質量達到預定的要求。要實現電火花加工,必須滿足下列條件。

1.工具電極和工件電極之間必須維持合理的距離,即相應於脈衝電壓和相應於介質的絕緣強度的距離。在該距離範圍內,既可以滿足脈衝電壓不斷擊穿介質,産生火花放電,又可以適應在火花通道熄滅後介質消電離以及排出蝕除産物的要求。若兩電極距離過大,則脈衝電壓不能擊穿介質、不能産生火花放電,若兩電極短路,則在兩電極間沒有脈衝能量有消耗,也不可能實現電腐蝕加工。由此可見,兩電極間的合理距離必須較小,但又不可短路。

在電火花加工中,工具電極與工件電極之間的距離叫作“間隙”。

“加工間隙”或“放電間隙”就是指兩電極之間的合理距離。

間隙是否合理,受到脈衝電壓、火花通道的能量以及介質的介電係數等很多因素制約。因而,間隙的大小隨這些因素的變化而變化。一般情況下,電火花加工的放電間隙在數微米到數百微米範圍內。

若將間隙調整到合理間隙和短路之間(即小於合理間隙),雖然不妨礙沖電壓擊穿介質,但是由於間隙過小會導致積炭,甚至發生電弧,給加工造成危害。

2.兩電極之間必須充入介質。在進行電火花尺寸加工時,兩極間爲液體介質,在進行材料電火花尺寸加工時,兩極間爲液體介質;在進行材料電火花表面強化時,兩極間爲氣體介質。

兩極間沒有介質(即真空)的自激放電屬於輝光放電,不能實現電火花加工。

3.輸送到兩電極間的脈衝能量密度應足夠大。

在火花通道形成後,脈衝電壓變化不大,因此,通道的電流密度可以表徵通道的能量密度。能量密度足夠大,才可以使被加工材料局部熔化或汽化,從而在被加工材料表面形成一個腐蝕痕(凹坑),實現電火花加工。因而,通道一般必須有105-106A/cm2電流密度。

放電通道必須具有足夠大的峰值電流,通道才可以在脈衝期間得到維持。一般情況下,維持通道的峰值電流不小於2A

4.放電必須是短時間的脈衝放電。放電持續時間一般爲10-6-10-3s。由於放電時間短,使放電時産生的熱能來不及在被加工材料內部擴散,從而把能量作用局限在很小範圍內,保持火花放電的冷極特性。

如果放電時間等於或大於10-2s,則必然使放電沿火花一過渡電弧一弧光放電這一規律發展,從而使加工不能正常進行。

5.脈衝放電需重復多次進行,並且多次脈衝放電有時間上和空間上是分散的。

這裏包含兩個方面的意義:其一時間上相鄰的兩個脈衝不在同一點上形成通道;其二,若在一定時間範圍內脈衝放電集中發生在某一區域,則在另一段時間內,脈衝放電應轉移到另一區域。只有如此,才能避免積炭現象,進而避免發生電弧和局部燒傷。

6.脈衝放電後的電蝕産物能及時排放至放電間隙之外,使重復性放電順利進行。

在電火花加工的生産實際中,上述過程通過兩個途徑完成。一方面,火花放電以及電腐蝕過程本身具備將蝕除産物排離的固有特性;蝕除物以外的其餘放電産物(如介質的汽化物)亦可以促進上述過程;另一方面,還必須利用一些人爲的輔助工藝措施,例如工作液的迴圈過濾,加工中採用的沖、抽油措施等等。