【正文】 個脈沖能量等多種因素的影響 ， 其中主要原因是脈沖寬度 。 其中一個電極比另一個電極的蝕除量大 ， 這種現(xiàn)象叫做極性效應 。 電弧放電的波形特點是 td和高頻振蕩的小鋸齒基本消失 。 遼 陽 職 業(yè) 技 術 學 院 19． 短路峰值電流 (A) 短路峰值電流是間隙短路時脈沖電流的最大值 (見圖 32)， 它比峰值電流要大 20％ ～ 40％ ， 與短路電流 Is相差一個脈寬系數(shù)的倍數(shù) ， 即 3) 短路 (短路脈沖 ) 放電間隙直接短路 ， 這是由于伺服進給系統(tǒng)瞬時進給過多或放電間隙中有電蝕產(chǎn)物搭接所致 。 它比正常加工時的平均電流要大 20%～ 40%。 15． 加工電壓或間隙平均電壓 U(V) 加工電壓或間隙平均電壓是指加工時電壓表上指示的放電間隙兩端的平均電壓 ， 它是多個開路電壓 、 火花放電維持電壓 、 短路和脈沖間隔等電壓的平均值 。 13． 開路電壓或峰值電壓 (V) 開路電壓是間隙開路和間隙擊穿之前 td時間內(nèi)電極間的最高電壓 (見圖 32)。 顯然 ，它與脈沖周期 tP互為倒數(shù) ， 即 9． 有效脈沖頻率 fe(HZ) 有效脈沖頻率是單位時間內(nèi)在放電間隙上發(fā)生有效放電的次數(shù) ， 又稱工作脈沖頻率 。 遼 陽 職 業(yè) 技 術 學 院 6． 擊穿延時 td(μs) 從間隙兩端加上脈沖電壓后 ， 一般均要經(jīng)過一小段延續(xù)時間 td， 工作液介質(zhì)才能被擊穿放電 ， 這一小段時間 td稱為擊穿延時 (見圖 32)。 間隔時間過短 ， 放電間隙來不及消電離和恢復絕緣 ， 容易產(chǎn)生電弧放電 ， 燒傷電極和工件；脈間選得過長 ， 將降低加工生產(chǎn)率 。 3． 脈沖寬度 ti(μs) 脈沖寬度簡稱脈寬 (也常用 ON、 TON等符號表示 )，是加到電極和工件上放電間隙兩端的電壓脈沖的持續(xù)時間 (如圖 32所示 )。第三章 電火花加工工藝規(guī)律 電火花加工的常用術語 影響材料放電腐蝕的因素 電火花加工工藝規(guī)律 習題 遼 陽 職 業(yè) 技 術 學 院 電火花加工的常用術語 電火花加工中常用的主要名詞術語和符號如下： 1． 工具電極 電火花加工用的工具是電火花放電時的電極之一，故稱為工具電極，有時簡稱電極。為了防止電弧燒傷，電火花加工只能用斷斷續(xù)續(xù)的脈沖電壓波。 加工面積 、 加工深度較大時 ， 脈間也應稍大 。 擊穿延時 td與平均放電間隙的大小有關 ， 工具欠進給時 ， 平均放電間隙變大 ， 平均擊穿延時 td就大；反之 ， 工具過進給時 ， 放電間隙變小 ， td也就小 。 10． 脈沖利用率 λ 脈沖利用率 λ是有效脈沖頻率 fe與脈沖頻率 fp之比 ， 又稱頻率比 ， 即 pp1tf ?peff??遼 陽 職 業(yè) 技 術 學 院 亦即單位時間內(nèi)有效火花脈沖個數(shù)與該單位時間內(nèi)的總脈沖個數(shù)之比 。 一般晶體管方波脈沖電源的峰值電壓 =60～ 80 V， 高低壓復合脈沖電源的高壓峰值電壓為175～ 300 V。 16． 加工電流 I(A) 加工電流是加工時電流表上指示的流過放電間隙的平均電流 。 18． 峰值電流 (A) 峰值電流是間隙火花放電時脈沖電流的最大值 (瞬時 )， 在日本 、 英國 、 美國常用 Ip表示 (見圖 32)。 間隙 短路時電流較大 ， 但間隙兩端的電壓很小 ， 沒有蝕除加工作用 。 5) 過渡電弧放電 (不穩(wěn)定電弧放電 ， 或稱不穩(wěn)定火花放電 ) 過渡電弧放電是正?；鸹ǚ烹娕c穩(wěn)定電弧放電的過渡狀態(tài)，是穩(wěn)定電弧放電的前兆。 如果兩電極材料不同 ， 則極性效應更加明顯 。 在電場的作用下，放電通道中的電子奔向正極，正離子奔向負極。 遼 陽 職 業(yè) 技 術 學 院 2． 覆蓋效應對電蝕量的影響 在材料放電腐蝕過程中 ， 一個電極的電蝕產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到另一個電極表面上 ， 形成一定厚度的覆蓋層 ， 這種現(xiàn)象叫做覆蓋效應 。 電極上待覆蓋部分的表面溫度不低于碳素層生成溫度 ， 但要低于熔點 ， 以使碳粒子燒結(jié)成石墨化的耐蝕層 。 (5) 必須在油類介質(zhì)中加工 。 (2) 電極對材料的影響 。 如果用水做工作液 ， 則不會產(chǎn)生碳素層 。 但若加工中沖油壓力太大 ， 則覆蓋層較難生成 。 遼 陽 職 業(yè) 技 術 學 院 3． 電參數(shù)對電蝕量的影響 電火花加工過程中腐蝕金屬的量 (即電蝕量 )與單個脈沖能量 、 脈沖效率等電參數(shù)密切相關 。 遼 陽 職 業(yè) 技 術 學 院 但在實際生產(chǎn)中，這些因素往往是相互制約的，并影響到其它工藝指標，應根據(jù)具體情況綜合考慮。 因此 ，電極的蝕除量與電極材料的導熱系數(shù)及其它熱學常數(shù)等有密切的關系 。 (3) 加速電蝕產(chǎn)物的排除 。 在粗加工時 ， 要求速度快 ， 放電能量大 ， 放電間隙大 ， 故常選用機油等粘度大的工作液；在中 、 精加工時 ，放電間隙小 ， 往往采用煤油等粘度小的工作液 。 所以 ， 最好采用不含碳的介質(zhì) ， 水是最方便的一種 。 遼 陽 職 業(yè) 技 術 學 院 電火花加工工藝規(guī)律 影響加工速度的主要因素 電火花成形加工的加工速度 ， 是指在一定電規(guī)準下 ， 單位時間內(nèi)工件被蝕除的體積 V或質(zhì)量 m。 遼 陽 職 業(yè) 技 術 學 院 影響加工速度的因素分電參數(shù)和非電參數(shù)兩大類 。對于矩形波脈沖電源，當峰值電流一定時，脈沖能量與脈沖寬度成正比。同時，在其它加工條件相同時，隨著脈沖能量過分增大，蝕除產(chǎn)物增多，排氣排屑條件惡化，間隙消電離時間不足導致拉弧，加工穩(wěn)定性變差等。 在脈沖寬度一定的條件下，為了最大限度地提高加工速度，應在保證穩(wěn)定加工的同時，盡量縮短脈沖間隔時間。但若峰值電流過大 (即單個脈沖放電能量很大 )， 加工速度反而下降 。 由圖可知 ，加工面積較大時 ， 它對加工速度沒有多大影響 。因此，確定一個具體加工對象的電參數(shù)時，首先必須根據(jù)加工面積確定工作電流，并估算所需的峰值電流。 1) 沖 (抽 )油壓力的影響 度的關系曲線 在加工中對于工件型腔較淺或易于排屑的型腔 ， 可以不采取任何輔助排屑措施 。 沖 (抽 )油的方式與沖油壓力大小應根據(jù)實際加工情況來定 。這種多余的“拾刀”運動和未及時“抬刀”都直接降低了加工速度。這使電蝕產(chǎn)物的產(chǎn)生與排除基本保持平衡，避免了不必要的電極抬起運動，提高了加工速度。 3． 電極材料和加工極性的影響 在電參數(shù)選定的條件下，采用不同的電極材料與加工極性，加工速度也大不相同。 這是因為沖油壓力過大 ， 產(chǎn)生干擾 ，使加工穩(wěn)定性變差 ， 故加工速度反而會降低 。 遼 陽 職 業(yè) 技 術 學 院 2)“ 抬刀 ” 對加工速度的影響 為使放電間隙中的電蝕產(chǎn)物迅速排除 ， 除采用沖 (抽 )油外 ， 還需經(jīng)常抬起電極以利于排屑 。 自適應 “ 拾刀 ” 是根據(jù)放電間隙的狀態(tài) ， 決定是否 “ 拾刀 ” 。 由圖可知 ， 同樣加工深度時 ， 采用自適應 “ 抬刀 ” 比定時 “ 抬刀 ” 需要的加工的時間短 ， 即加工速度高 。 遼 陽 職 業(yè) 技 術 學 院 圖 310 抬刀方式對加工速度的影響 0 60 120 180 240 30051015202530t / minH / mm12H — 加工深度t — 加工時間1— 自適應抬刀2— 定時抬刀遼 陽 職 業(yè) 技 術 學 院 圖 311 電極材料和加工極性對加工速度的影響 0 10 100 1000 ti / ? s2050100200500Cu － 3Gr － 3Cu － 1Gr － 1Gr ＋ 1工件材料 — 鋼vw / (mm3 / min)Gr ＋ 1— 石墨 正極性 ie＝ 42 AGr － 1— 石墨 負極性 ie＝ 42 ACu － 1— 紫銅 負極性 ie＝ 42 AGr － 3— 石墨 負極性 ie＝ 14 ACu － 3— 紫銅 負極性 ie＝ 14 A^^^^^遼 陽 職 業(yè) 技 術 學 院 在加工中選擇極性 ， 不能只考慮加工速度 ， 還必須考慮電極損耗 。 例如 ， 中等脈沖寬度 、 負極件加工時 ， 石墨電極的加工速度高于銅電極的加工速度 。 遼 陽 職 業(yè) 技 術 學 院 4)． 工件材料的影響 在同樣加工條件下 ， 選用不同工件材料 ， 加工速度也不同 。 對于導熱系數(shù)很高的工件 ， 雖然熔點 、 沸點 、熔化熱和氣化熱不高 ， 但因熱傳導性好 ， 熱量散失快 ，加工速度也會降低 。 遼 陽 職 業(yè) 技 術 學 院 影響電極損耗的主要因素 電極損耗是電火花成型加工中的重要工藝指標 。 在加工中 ，同一電極的長度相對損耗大小順序為：角損耗 邊損耗端面損耗 。若采用加入各種添加劑的水基工作液，還可實現(xiàn)對紫銅或鑄鐵電極小于 1%的低損耗電火花加工。 脈沖寬度增大 ， 電極相對損耗降低的原因總結(jié)如下： (1) 脈沖寬度增大 ， 單位時間內(nèi)脈沖放電次數(shù)減少 ，使放電擊穿引起電極損耗的影響減少 。 但如這種飛濺沉積的量大于電極本身損耗 ， 就會破壞電極的形狀和尺寸 ， 影響加工效果；如飛濺沉積的量恰好等于電極的損耗 ， 兩者達到動態(tài)平衡 ，則可得到無損耗加工 。 圖 314是峰值電流對電極相對損耗的影響 。 只有脈沖寬度和峰值電流保持一定關系 ， 才能實現(xiàn)低損耗加工 。 尤其是粗規(guī)準 、 大電流加工時 ， 更應注意 。 但在鋼電極加工鋼時 ， 無論粗加工或精加工都要用負極性 ， 否則電極損耗將大大增加 。 遼 陽 職 業(yè) 技 術 學 院 圖 317 加工面積對電極相對損耗的影響 0 1000 2023 3000 4000 A / mm2? / %123電極 —Cu工件 —CrWMnti＝ 1200 ? s ＝ 48 Ae?i遼 陽 職 業(yè) 技 術 學 院 2) 沖油或抽油的影響 (如圖 318所示 ) 由前面所述 ， 對形狀復雜 、 深度較大的型孔或型腔進行加工時 ， 若采用適當?shù)臎_油或抽油的方法進行排屑 ， 有助于提高加工速度 。 如用石墨電極加工時 ， 電極損耗受沖油壓力的影