電火花加工原理

1、1電火花加工原理電火花加工原理電火花加工時(shí)一種非接觸式的、宏觀加工力很小的加工方法，這使得其在微細(xì)加工、精加工方面發(fā)揮了極大的作用。而電火花加工機(jī)理則是準(zhǔn)確預(yù)測(cè)電極損耗、提高加工精度的重要理論支持和有力手段。尤其是對(duì)復(fù)雜零件的精加工，準(zhǔn)確模擬電極損耗是決定零件最終形狀精度的關(guān)鍵技術(shù)。但由于缺乏研究手段以及放電過(guò)程本身的復(fù)雜性、隨機(jī)性，使得目前電火花加工機(jī)理的研究還相對(duì)滯后，這在一定程度上制約了電火花加工技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，也使電火花加工本

2、身存在的一些基本矛盾變得更加突出，同時(shí)也使人們認(rèn)識(shí)到有必要在理論上對(duì)電火花加工機(jī)理展開(kāi)進(jìn)一步的研究。1電火花加工的基本原理電火花加工的基本原理圖1.1電火花加工基本原理[2]1工件；2脈沖電源；3自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)裝置；4工具；5工作液；6過(guò)濾器；7工作液泵如圖1.1所示，工件1和工具4分別與脈沖電源2的兩輸入端相連接。自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)裝置3（此處為電動(dòng)機(jī)及絲杠螺母機(jī)構(gòu)）使工具和工件經(jīng)常保持一個(gè)很小的放電間隙，當(dāng)脈沖電壓加到兩極之間時(shí)，便在當(dāng)時(shí)條

3、件下相對(duì)某一間隙最小處或絕緣強(qiáng)度最低處擊穿介質(zhì)，在該局部產(chǎn)生火花放電，瞬時(shí)高溫時(shí)工具和工件表面都蝕除掉一小部分金屬，各自形成一個(gè)小凹坑，如圖1.2所示。其中1.2（a）是單個(gè)脈沖放電后的電蝕坑，圖1.2（b）是多次脈沖放電后的電極表面。脈沖放電結(jié)束后，經(jīng)過(guò)一段間隔時(shí)間，使工作液恢復(fù)絕緣后第二個(gè)脈沖電壓又加到兩極上，又會(huì)在當(dāng)時(shí)機(jī)間距離相對(duì)最近處或絕緣強(qiáng)度最弱處擊穿放電，又電蝕出一個(gè)小凹坑。這樣以相當(dāng)高的頻率，連續(xù)不斷地重復(fù)放電，工具電極不

4、斷地向工件進(jìn)給，就可以將工具的形狀反向復(fù)制在工件上，加工出所需要的零件，整個(gè)加工表面是由無(wú)數(shù)個(gè)小凹坑所組成的。3且也有類同焊劑中放電的傳熱條件，雖然液體介質(zhì)中還會(huì)有一定的熱量傳散，但是分配在電極對(duì)上的熱量還是很可觀的。但要準(zhǔn)確計(jì)算出能量在工具、工件和極間工作液三者之間的分配關(guān)系卻非常困難。3放電通道的變化放電通道的變化3.1放電通道的形成放電通道的形成脈沖放電期問(wèn)，極問(wèn)所形成的放電通道中除陰極和陽(yáng)極的表面分別為一層極薄的電子和正離子外，

5、其余絕大部分都是由數(shù)量大致相等的正離子、自由電子及中性粒子所組成的等離子體放電通道實(shí)際上是種高溫導(dǎo)電氣體通道中數(shù)量大致相等的正負(fù)粒子的動(dòng)力學(xué)行為受電場(chǎng)力支配，其運(yùn)動(dòng)受自生磁場(chǎng)的電磁力的約束放電持續(xù)期間，通道自身有較大的擴(kuò)張壓力作用于周劇介質(zhì)，同時(shí)放電通道中等離子體的徑向運(yùn)動(dòng)也受到自生磁場(chǎng)的約束力作用在通道和周圍介質(zhì)的界面上還受到流體介質(zhì)的阻力作用當(dāng)放電通道剛形成時(shí)通道擴(kuò)張壓力遠(yuǎn)大于自生磁場(chǎng)的約束力和流體介質(zhì)阻力之和等離子體沿徑向向外運(yùn)動(dòng)

6、，使放電通道迅速擴(kuò)張隨著通道的擴(kuò)張，其壓力急劇下降，當(dāng)此壓力等于自生磁場(chǎng)所產(chǎn)生的約束力和流體介質(zhì)阻力之和時(shí)等離子體停止徑向的進(jìn)一步擴(kuò)張，此時(shí)放電通道處于平衡狀態(tài)若忽略帶電粒子高速運(yùn)動(dòng)而引起的位形擴(kuò)散和通道的波動(dòng)性，放電通道的直徑將保持不變。通道應(yīng)呈圓柱形通道任一橫截面上的粒子濃度為中心處最密，沿半徑方向遠(yuǎn)離中心逐漸減小符合正態(tài)分布但由于通道周圍介質(zhì)備處的運(yùn)動(dòng)阻力不一樣(介質(zhì)與屯極表面之問(wèn)的摩擦力將會(huì)增大該處的運(yùn)動(dòng)阻力)，使得放電通道各處