【正文】 ................................. 、 電火花成形加工工藝的發(fā)展趨勢(shì) .................................................................. 、 電火花成形加工數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì) ........................................................ 、 操作安全與環(huán)境保護(hù) ...................................................................................... 結(jié)論 5 參考文獻(xiàn) 2 引 言 作為先進(jìn)制造技術(shù)的一個(gè)重要分支，特種加工技術(shù)，尤其是電火花加工技術(shù)，自 20 世紀(jì) 40 年代開(kāi)創(chuàng)以來(lái)，歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，已成為先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域不可或缺的重要組成部分。尤其是進(jìn) 入 20 世紀(jì) 90 年代后，隨著信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、航空和航天技術(shù)、材料科學(xué)技 術(shù)等高新技術(shù)的發(fā)展，電火花成形加工技術(shù)也朝著更深層次、更高水平的方向發(fā)展。雖然一些傳統(tǒng)加工技術(shù)通過(guò)自身的不斷更新發(fā)展以及與其它相關(guān)技術(shù)的融合，在一些難加工材料加工領(lǐng)域 （ 尤其在模具加工領(lǐng)域 ） 表現(xiàn)出了加工效率高等優(yōu)勢(shì)，但這些技術(shù)的應(yīng)用沒(méi)有也不可能完全取代電火花成形加工技術(shù)在難加工材料、復(fù)雜型面、模具等加工領(lǐng)域中的地位。相反，電火花成形加工技術(shù)通過(guò)借鑒其它加工技術(shù)的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，正不斷向微細(xì)化、高效化、精密化、自動(dòng)化、智能化等方向發(fā)展。 3 1 電火花 加工 電火花加工 的定義 電火花是一種自激放電 ，其特點(diǎn)如下： 火花放電的兩個(gè)電極間在放電前具較高的電壓，當(dāng)兩電極接近時(shí)，其間介質(zhì)被擊穿后，隨即發(fā)生火花放電。伴隨擊穿過(guò)程，兩電極間的電阻急劇變小，兩極之間的電壓也隨之急劇變低?；鸹ㄍǖ辣仨氃诰S持暫短的時(shí)間（通常為 107103s）后及時(shí)熄滅，才可保持火花放電的 “ 冷極 ” 特性（即通道能量轉(zhuǎn)換的熱能來(lái)不及傳至電極縱深），使通道能量作用于極小范圍。通道能量的作用，可使電極局部被腐蝕。 利用火花放電時(shí)產(chǎn)生的腐蝕現(xiàn)象對(duì)材料進(jìn)行尺寸加工的方法，叫電火花加工。 電火花加工是在較低的電壓范圍內(nèi)，在液體介質(zhì)中的火花放電。 電火花加工的特點(diǎn) 電火花加工是與機(jī)械加工完全不同的一種新工藝。 隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，具有高熔點(diǎn)、高硬度、高強(qiáng)度、高脆性，高粘性和高純度等性能的新材料不斷出現(xiàn)。具有各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)與特殊工藝要求的工件越來(lái)越多，這就使得傳統(tǒng)的機(jī)械加工方法不能加工或難于加工。因此，人們除了進(jìn)一步發(fā)展和完善機(jī)械加工法之外，還努力尋求新的加工方法。電火花加工法能夠適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展的需要，并在應(yīng)用中顯示出很多優(yōu)異性能，因此，得到了迅速發(fā)展和日益廣泛的應(yīng)用。 電火花加工的特點(diǎn)如下： ，便于加工用普通的機(jī)械加工方法難于加工或無(wú)法加工的特殊材料和復(fù)雜形狀的工件。不受材料硬度影響，不受熱處理狀況影響。 ，放電時(shí)產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)擴(kuò)散范圍小，材料受熱影響范圍小。 ，工具電極與工件材料不接觸，兩者之間宏觀作用力極小。工具電極材料不需比工件材料硬，因此，工具電極制造容易。 ，簡(jiǎn)化加工工藝，提高工件使用壽命，降低工人勞動(dòng)強(qiáng) 4 度。 基于上述特點(diǎn)，電火花加工的主要用途有以下幾項(xiàng)： 1) 制造沖模、塑料 模、鍛模和壓鑄模。 2) 加工小孔、畸形孔以及在硬質(zhì)合金上加工螺紋螺孔。 3) 在金屬板材上切割出零件。 4) 加工窄縫。 5) 磨削平面和圓面。 6) 其它（如強(qiáng)化金屬表面，取出折斷的工具，在淬火件上穿孔，直接加工型面復(fù)雜的零件等）。 電火花加工機(jī)床的組成及作用 從上面所談的情況可以看到，要實(shí)現(xiàn)電火花加工過(guò)程，機(jī)床必須具備三個(gè)要素，即：脈沖電源，機(jī)械部分和自動(dòng)控制系統(tǒng)，工作液過(guò)濾與循環(huán)系統(tǒng)。（見(jiàn)圖一）。下面對(duì)這三要素的作用逐一加以簡(jiǎn)單討論。 加在放電間隙 上的電壓必須是脈沖的，否則，放電將成為連續(xù)的電弧。所謂脈沖電源，實(shí)際就是一種電氣線路或裝置，它們能發(fā)出具有足夠能量的脈沖電壓來(lái)。 其作用是維持工具電極和工件之間有一適當(dāng)?shù)姆烹婇g隙，并在線調(diào)整。 工作液的作用是使能量集中，強(qiáng)化加工過(guò)程，帶走放電時(shí)所產(chǎn)生的熱量和電蝕產(chǎn)物。工作液系統(tǒng)包括工作液的儲(chǔ)存冷卻、循環(huán)及其調(diào)節(jié)與保護(hù)、過(guò)濾以及利用工作液強(qiáng)迫循環(huán)系統(tǒng)。 上述三要素，有時(shí)也稱為電火花加工機(jī)床的三大件，它們組成了電火花加工機(jī)床這一統(tǒng)一 體，以滿足加工工藝的要求。 實(shí)現(xiàn)電火花加工的條件 5 實(shí)現(xiàn)電火花加工，應(yīng)具備如下條件： 。在該距離范圍內(nèi)，既可以滿足脈沖電壓不斷擊穿介質(zhì)，產(chǎn)生火花放電，又可以適應(yīng)在火花通 道熄滅后介質(zhì)消電離以及排出蝕除產(chǎn)物的要求。若兩電極距離過(guò)大，則脈沖電壓不能擊穿介質(zhì)、不能產(chǎn)生火花放電，若兩電極短路，則在兩電 極間沒(méi)有脈沖能量消耗，也不可能實(shí)現(xiàn)電腐蝕加工。 。在進(jìn)行材料電火花尺寸加工時(shí)，兩極間為液體介質(zhì)（專用工作液或工業(yè)煤油 ）；在進(jìn)行材料電火花表面強(qiáng)化時(shí)， 兩極間為氣體介質(zhì)。 。在火花通道形成后，脈沖電壓變化不大，因此，通道的電流密度可以表征通道的能量密度。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(gè)腐蝕痕（凹坑），實(shí)現(xiàn)電火花加工。因而，通道一般必須 有 105106A/cm2 電流密度。 放電通道必須具有足夠大的峰值電流，通道才可以在脈沖期間得到維持。一般情況下，維持通道的峰值電流不小于 2A。 。放電 持續(xù)時(shí)間一般為 107103s。由于放電時(shí)間短，使放電時(shí)產(chǎn)生的熱能來(lái)不及在被加工材料內(nèi)部擴(kuò)散，從 而把能量作用局限在很小范圍內(nèi)，保持火花放電的冷極特性。 ，并且多次脈沖放電在時(shí)間上和空間上是分散的。 這里包含兩個(gè)方面的意義：其一時(shí)間上相鄰的兩個(gè)脈沖不在同一點(diǎn)上形成通道；其二，若在一定時(shí)間范圍內(nèi)脈沖放電集中發(fā)生在某一區(qū)域，則 在另一段時(shí)間內(nèi)，脈沖放電應(yīng)轉(zhuǎn)移到另一區(qū)域。只有如此，才能避免積炭現(xiàn)象，進(jìn)而避免發(fā)生電弧和局部燒傷。 至放電間隙之外，使重復(fù)性放電順利進(jìn)行。 在電火花加工的生產(chǎn)實(shí)際中，上述過(guò)程通過(guò)兩個(gè)途徑完成。一方面，火花放電以及電腐蝕過(guò)程本身具備將蝕除產(chǎn)物排離的固有特性；蝕除物以 6 外的其余放電產(chǎn)物（如介質(zhì)的汽化物）亦可以促進(jìn)上述過(guò)程；另一方面，還必須利用一些人為的輔助工藝措施，例如工作液的循環(huán)過(guò)濾，加工 中采用的沖、抽油措施等等。 極性效應(yīng) 電火花加工時(shí)，相同材料兩電極的被腐蝕量是不同的。其中一個(gè)電極比另一個(gè)電極的蝕除量大，這種現(xiàn)象叫做極性效應(yīng)。如果兩電極材料不同，則極性效應(yīng)更加明顯。 覆 蓋效應(yīng) 在油類介質(zhì)中放電加工會(huì)分解出負(fù)極性的游離碳微粒，在合適的脈寬、脈間條件下將在放電的正極上覆蓋碳微粒，叫覆蓋效應(yīng)。利用覆蓋效應(yīng)可以降低電極損耗。注意負(fù)極性加工才有利做覆蓋效應(yīng)。 7 2 電火花成形加工技術(shù)的發(fā)展