電火花成形加工ppt課件(已修改)
2025-05-17 03:02 本頁面
【正文】 電火花成形加工 電火花加工的機理、特點及分類 一 電火花加工的機理 電火花加工基于 電火花腐蝕原理 ， 是在 工具電極與工件電極相互靠近時 ， 極間形成脈沖性火花放電 ， 在電火花通道中產(chǎn)生 瞬時高溫 ，使金屬局部熔化 ， 甚至氣化 ，從而將金屬蝕除下來 。 名稱：普通電火花 成型機床 型號： D7132N、 40N、 50N、 60N 名稱：機電一體電火 花成型機床 型號： D7125ND、 32ND 名稱：電火花高速穿孔機 脈沖電源工具電極工件電極－＋脈沖電源工具電極工件電極－＋ “負極性 ” 接線法 “正極性 ”接線法圖 電火花加工原理示意圖 工具負極 工具正極 電火花加工需解決的問題 ?電極之間始終 保持確定的距離 ； ?達到 足夠高的電流密度 ； ?脈沖性放電 ； ?及時 排除電蝕產(chǎn)物 電火花加工表面局部放大圖 ( a ) 單脈沖放電凹坑 ( b ) 多脈沖放電凹坑通過 電力、磁力、熱力、流體動力 等綜合作用，分四個階段完成加工： 極間介質的 擊穿形成放電 ；介質的熱分解 、電極材料的 融化、氣化熱膨脹 ； 蝕除產(chǎn)物的拋出 ；間隙 介質消電離 。 ? (1) 極間介質的電離 、 擊穿 ， 形成放電通道 。工具電極與工件電極緩緩靠近 ， 極間的電場強度增大 ， 由于兩電極的微觀表面是凹凸不平的 ， 因此在兩極間距離最近處電場強度最大 。 ? 工具電極與工件電極之間充滿著液體介質 ，液體介質中不可避免地含有雜質及自由電子 ， 它們在強大的電場作用下 ， 形成了帶負電的粒子和帶正電的粒子 ， 電場強度越大 ， 帶電粒子就越多 ， 最終導致 液體介質電離 、 擊穿 ， 形成放電通道 。 電火花腐蝕加工的四個階段： (2) 電極材料的熔化 、 氣化熱膨脹 液體介質被電離 、 擊穿 ， 形成放電通道后 ，通道間帶負電的粒子奔向正極 ， 帶正電的粒子奔向負極 ， 粒子間相互撞擊 ， 產(chǎn)生大量的熱能 ， 使通道瞬間達到很高的溫度 。 通道高溫首先使 工作液汽化 ， 進而氣化 ， 然后高溫向四周擴散 ， 使兩電極表面的金屬材料開始熔化直至沸騰氣化 。 氣化后的工作液和金屬蒸氣瞬間體積猛增 ， 形成了爆炸的特性 。 所以在觀察電火花加工時 ， 可以看到 工件與工具電極間有冒煙現(xiàn)象 ， 并聽到 輕微的爆炸聲 。 ? (3)蝕除材料的拋出 正負電極間產(chǎn)生的電火花現(xiàn)象，使放電通道產(chǎn) 生高溫高壓 。 通道中心的壓力最高，工作液和金屬氣化后不斷向外膨脹，形成內外瞬間壓力差，高壓力處的 熔融金屬液體和蒸汽被排擠 ，拋出放電通道，大部分被拋入到工作液中。仔細觀察電火花加工，可以看到 桔紅色的火花四濺 ，這就是被拋出的高溫金屬 熔滴和碎屑 。 (4) 極間介質的消電離 。 加工液體流入放電間隙 ， 將 電蝕產(chǎn)物及殘余的熱量帶走 ， 并恢復絕緣 狀態(tài) 。 若電火花放電過程中產(chǎn)生的電蝕產(chǎn)物來不及排除和擴散 ， 產(chǎn)生的熱量將不能及時傳出 ， 使該處介質局部過熱 ， 局部過熱的工作液高溫分解 、 積炭 ， 使加工無法繼續(xù)進行 ， 并燒壞電極 。 因此 ， 為了保證電火花加工過程的正常進行 ， 在兩次放電之間必須有足夠的時間間隔讓電蝕產(chǎn)物充分排出 ，恢復放電通道的絕緣性 ， 使工作液介質消電離 。 消除上次放電對下次電蝕影響 ? 上述步驟 (1)～ (4)在一秒內約數(shù)千次甚至數(shù)萬次地往復式進行 ， 即單個脈沖放電結束 ， 經(jīng)過一段時間間隔 (即脈沖間隔 )使工作液恢復絕緣后 ，第二個脈沖又作用到工具電極和工件上 ， 又會在當時極間距離相對最近或絕緣強度最弱處擊穿放電 ， 蝕出另一個小凹坑 。 這樣以相當高的頻率連續(xù)不斷地放電 ， 工件不斷地被蝕除 ， 故工件加工表面將由無數(shù)個相互重疊的小凹坑組成 (如圖所示 )。 所以 電火花加工是大量的微小放電痕跡逐漸累積而成的去除金屬的加工方式 。 ( a ) 單脈沖放電凹坑 ( b ) 多脈沖放電凹坑二 電火花加工的特點及分類 1 電火花加工的特點 ?適用的 材料范圍廣； ?適于加工 特殊及復雜形狀的零件； ?可以在同一臺機 床連續(xù)進行粗、半精及精加工； ?直接利用電能 進行加工，便于實現(xiàn)自動化 . 電火花加工的實例 電火花加工的事例
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