電火花加工hppt課件(已修改)
2025-05-13 18:14 本頁(yè)面
【正文】 1 第二章 電火花加工 ? 電火花加工的基本概念： 要點(diǎn)：脈沖性電火花、局部瞬時(shí)放電、高溫將金屬蝕除 第一節(jié) 電火花加工的基本原理及其分類 一、電火花加工的原理和設(shè)備組成 電火花加工的原理：基于工具和工件之間脈沖性火花放電，電腐蝕多余金屬，達(dá)到對(duì)零件尺寸、形狀及表面質(zhì)量預(yù)定的加工。 電火花腐蝕的原因：火花放電時(shí)，火花通道中瞬時(shí)產(chǎn)生大量的熱，溫度很高，足以將金屬材料局部熔化、氣化而蝕除，形成凹坑。 2 電火花加工條件 1）經(jīng)常保持一定的放電間隙 a 放電間隙大小與加工條件有關(guān)，一般為幾微米 ~幾百位米； b 間隙大：極間電壓不能擊穿介質(zhì)， 不會(huì)產(chǎn)生 電火花； c 間隙?。簲嗦?， 不能形成 火花放電； d 需要工具電極自動(dòng)調(diào)節(jié)，保持一定的放電間隙。 3 iu?it0tpt 脈沖峰值電壓或空載電壓 脈沖寬度 脈沖間隙 脈沖周期 脈沖電源電壓波形 2）瞬時(shí)脈沖放電（ 1~1000微秒） 將每一次放電局限在很小的范圍內(nèi) 大：表面燒傷，無(wú)法用于加工 4 3）在具有一定絕緣性能的液體介質(zhì)中進(jìn)行 電火花加工對(duì)工作液的要求及作用： 絕緣性能好，有利于產(chǎn)生脈沖式的電火花； 將碎屑從放電間隙中排掉； 冷卻作用。 5 電火花加工原理示意圖 6 二、電火花加工的特點(diǎn)及其應(yīng)用 主要優(yōu)點(diǎn) （ 1）適合于任何難切削加工材料：金剛石、立方氮化硼 （ 2）可以加工特殊及復(fù)雜形狀的表面和零件 沒有宏觀的切削力，加工低剛性零件； 將電極形狀復(fù)制。 局限性 （ 1）導(dǎo)電材料 （ 2）加工速度慢：切削大部分金屬，電火花精加工 （ 3）存在電極損耗：在尖角處，影響成型精度 7 電火花加工，主要用來(lái)解決難加工材料、復(fù)雜形狀零件加工問(wèn)題 3 用電火花方法加工，材料的可加工性： 取決于被加工材料的導(dǎo)電性及其熱學(xué)特性，而幾乎與其力學(xué)性能（硬度、強(qiáng)度無(wú)關(guān)） 材料的熱學(xué)特性：熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、比熱容、導(dǎo)電率。 材料的導(dǎo)電特性：電阻率等 ４電火花加工電極常用材料 純銅（俗稱紫銅）、石墨 8 ? 三、電火花加工工藝方法分類 ? 電火花穿孔成形加工 ? 線切割 ? 內(nèi)孔、外圓和成型磨削 ? 電火花同步共軛回轉(zhuǎn) ? 電火花高速小孔加工 ? 電火花表面強(qiáng)化、刻字 9 第二節(jié)電火花加工的機(jī)理 ? 從大量的實(shí)驗(yàn)資料看來(lái)：電火花腐蝕的微觀過(guò)程，是：電場(chǎng)力、磁力、熱力、流體動(dòng)力、電化學(xué)、膠體化學(xué)復(fù)合作用的結(jié)果。 ? 這一過(guò)程，主要分為以下 4個(gè)階段 １、極間介質(zhì)的電離、擊穿，形成放電通道 ２、介質(zhì)熱分解、電極材料熔化、氣化熱膨脹 ３、電極材料的拋出：二次爆炸飛濺 ４、極間介質(zhì)的消電離 10 一、極間介質(zhì)的電離、擊穿，形成放電通道 （ 1）０～１和１～２段：工具電極與工件間加電壓到約 80V； 電場(chǎng)強(qiáng)度與電壓正比，與距離反比； 電場(chǎng)強(qiáng)度不均勻： 1）微觀凹凸 2）雜質(zhì)離子導(dǎo)電 當(dāng)陰極表面電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到 100V/um左右時(shí)，產(chǎn)生場(chǎng)致電子發(fā)射，陰極表面向陽(yáng)極逸出電子； 在電場(chǎng)的作用下，負(fù)電子高速向陰極運(yùn)動(dòng)，撞擊介質(zhì)中的分子或中性原子，形成帶負(fù)電的離子（主要是電子）和帶正電的粒子（正粒子），導(dǎo)致帶電粒子雪崩是增多，使介質(zhì)擊穿形成放電通道。 11 （ 2）放電通道形成，間隙電阻在 ，電阻從絕緣狀態(tài)降低到幾分之一歐姆，間隙電流迅速上升到最大（幾安 ~幾百安）；間隙電壓則有擊穿電壓迅速下降到維持電壓（一般 25V）。圖中 2~3段； （ 3）放電通道由帶電正粒子、帶電負(fù)離子及中性粒子（原子或分子）組成“等離子體”，帶電粒子高速運(yùn)動(dòng)，相互碰撞，產(chǎn)生大量的熱，通道中心溫度可達(dá) 10000度以上； 高壓的形成： 1）放電時(shí)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)，磁場(chǎng)反過(guò)來(lái)對(duì)電子流產(chǎn)生向心的磁壓縮效應(yīng)； 2）周圍介質(zhì)慣性動(dòng)力壓所作用。 高溫高壓形成的初始?jí)毫蛇_(dá)數(shù)十兆帕。 （ 4）高溫高壓的放電通道，以及隨后瞬時(shí)氣化形成的氣體（以后發(fā)展為氣泡），急速擴(kuò)展，產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊波向四周傳播。 放電過(guò)程中，同時(shí)伴隨派生
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