【正文】 響較??；而紫銅電極損耗受沖油壓力的影響較大 。 沖油時(shí)電極損耗呈凹形端面 ， 抽油時(shí)則形成凸形端面 (如圖 319所示 )。 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 圖 319 沖油方式對電極端部損耗的影響 沖油 抽油遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 3) 電極的形狀和尺寸的影響 在電極材料 、 電參數(shù)和其他工藝條件完全相同的情況下 ， 電極的形狀和尺寸對電極損耗影響也很大 (如電極的尖角 、 棱邊 、 薄片等 )。 影響電極損耗的因素較多，現(xiàn)總結(jié)為表 31。損耗較大的規(guī)準(zhǔn)加工時(shí)，二次放電會(huì)使損耗增加 在許可條件下，最好不采用強(qiáng)迫沖 ( 抽 ) 油 表 31 影響電極損耗的因素 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 影響表面粗糙度的主要因素 表面粗糙度是指加工表面上的微觀幾何形狀誤差 。 尤其對于高速 、 高壓條件下工作的模具和零件 ， 其表面粗糙度往往決定其使用性能和使用壽命 。 在脈沖寬度一定的條件下 ， 隨著峰值電流的增加 ， 單個(gè)脈沖能量也增加 ， 表面粗糙度就變差 。 由于電極的相對運(yùn)動(dòng) ， 工件側(cè)邊的表面粗糙度值比端面小 。影響精度的因素很多 ， 這里重點(diǎn)探討與電火花加工工藝有關(guān)的因素 。 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 間隙大小對形狀精度也有影響 ， 間隙越大 ， 則復(fù)制精度越差 ， 特別是對復(fù)雜形狀的加工表面 。 2． 加工斜度 電火花加工時(shí)，產(chǎn)生斜度的情況如圖 321所示。 因此 ， 電極的損耗也必然從端面底部向上逐漸減少 ， 從而形成了損耗錐度 (如圖 322所示 )， 工具電極的損耗錐度反映到工件上是加工斜度 。 對于碳鋼來說 ， 熔化層在金相照片上呈現(xiàn)白色 ， 故又稱為白層 。 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 2) 熱影響層 熱影響層位于熔化層和基體之間 ， 熱影響層的金屬被熔化 ， 只是受熱的影響而沒有發(fā)生金相組織變化 ，它與基體沒有明顯的界限 。在脈沖能量較大時(shí)，表面層甚至出現(xiàn)細(xì)微裂紋，裂紋主要產(chǎn)生在熔化層，只有脈沖能量很大時(shí)才擴(kuò)展到熱影響層。脈沖能量愈大，顯微裂紋愈寬愈深；脈沖能量很小時(shí)，一般不會(huì)出現(xiàn)顯微裂紋。 但對于滾動(dòng)摩擦 ， 由于是交變載荷 ，尤其是干摩擦 ， 因熔化層和基體結(jié)合不牢固 ， 容易剝落而磨損 ， 因此 ， 有些要求較高的模具需把電火花加工后的表面變化層要預(yù)先研磨掉 。 3) 疲勞性能 電火花加工后，工件表面變化層金相組織的變化，會(huì)使耐疲勞性能比機(jī)械加工表面低許多倍。 加工的穩(wěn)定性不僅關(guān)系到加工的速度 ， 而且關(guān)系到加工的質(zhì)量 。 脈沖間隔太小常易引起加工不穩(wěn) 。 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 對每種電極材料對 ， 必須有合適的加工波形和適當(dāng)?shù)膿舸╇妷?， 才能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定加工 。 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 3． 蝕除物的排除情況 良好的排屑是保證加工穩(wěn)定的重要條件 。 4． 電極材料及工件材料 對于鋼工件 ， 各種電極材料的加工穩(wěn)定性好壞次序如下： 紫銅 (銅鎢合金 、 銀鎢合金 ) 銅合金 (包括黃銅 ) 石墨 鑄鐵 不相同的鋼 相同的鋼； 淬火鋼比不淬火鋼工件加工時(shí)穩(wěn)定性好；硬質(zhì)合金 、 鑄鐵 、 鐵合金 、 磁鋼等工件的加工穩(wěn)定性差 。工作液中混入易燃微粒也會(huì)使加工難以進(jìn)行 。 加工速度 電極損耗 表面粗糙度值 備 注 峰值電流 ? ↑ ↑ ↑ 加工間隙↑，型腔加工錐度↑ 脈沖寬度 ? ↑ ↓ ↑ 加工間隙↑，加工穩(wěn)定性↑ 脈沖間歇 ? ↓ ↑ ○ 加工穩(wěn)定性↑ 介質(zhì)清潔度↑ 中粗加工↓精加工↑ ○ ○ 穩(wěn)定性↑ 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 在電火花加工中 ， 如何合理地制定電火花加工工藝呢 ？如何用最快的速度加工出最佳質(zhì)量的產(chǎn)品呢 ？ 一般來說 ，主要采用兩種方法來處理：第一 ， 先主后次 ， 如在用電火花加工去除斷在工件中的鉆頭 、 絲錐時(shí) ， 應(yīng)優(yōu)先保證速度 ，因?yàn)榇藭r(shí)工件的表面粗糙度 、 電極損耗已經(jīng)不重要了；第二 ， 采用各種手段 ， 兼顧各方面 。 中 、 精加工雖然工具電極相對損耗大 ， 但在一般情況下 ， 中 、 精加工余量僅占全部加工量的極小部分 ， 故工具電極的絕對損耗極小 。 因此 ， 在工件型腔電火花加工中 ， 有必要先用機(jī)械加工方法去除大部分加工量 ， 使各部分余量均勻 ， 從而大幅度提高工件的加工效率 。 3．在實(shí)際加工中如何處理加工速度、電極損耗、表面粗糙度之間的矛盾關(guān)系？ 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 。 在加工中及時(shí)更換電極 ， 當(dāng)電極絕對損耗量達(dá)到一定程度時(shí) ， 及時(shí)更換 ， 以保證良好的加工質(zhì)量 。 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 (2) 先用機(jī)械加工去除大量的材料 ， 再用電火花加工保證加工精度和加工質(zhì)量 。 粗加工用以蝕除大部分加工余量 ， 使型腔按預(yù)留量接近尺寸要求；中加工用以提高工件表面粗糙度等級(jí) ， 并使型腔基本達(dá)到要求 ，一般加工量不大；精加工主要保證最后加工出的工件達(dá)到要求的尺寸與粗糙度 。 表 32簡單列舉了一些參數(shù)對工藝的影響 。 6． 加工形狀 形狀復(fù)雜 (具有內(nèi)外尖角 、 窄縫 、 深孔等 )的工件加工不易穩(wěn)定 ， 其他如電極或工件松動(dòng) 、 燒弧痕跡未清除 、 工件或電極帶磁性等均會(huì)引起加工不穩(wěn)定 。 在用弱規(guī)準(zhǔn)加工工件時(shí)必須采取各種方法保證排屑良好 ， 實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定加工 。 2． 電極進(jìn)給速度 電極的進(jìn)給速度與工件的蝕除速度應(yīng)相適應(yīng) ， 這樣才能使加工穩(wěn)定進(jìn)行 。 ti/Ip很大的規(guī)準(zhǔn)比 ti/Ip較小的規(guī)準(zhǔn)加工穩(wěn)定性差 。但是 ， 當(dāng)加工面積很小時(shí) ， 不能用很強(qiáng)的規(guī)準(zhǔn)加工 。采用小的加工規(guī)準(zhǔn)是減小殘余拉應(yīng)力的有力措施。 殘余應(yīng)力的大小和分布 ，主要與材料在加工前熱處理的狀態(tài)及加工時(shí)的脈沖能量有關(guān) 。 加工后表面層的顯微硬度一般比較高 ， 但由于加工電參數(shù) 、冷卻條件及工件材料熱處理狀況不同 ， 有時(shí)顯微硬度會(huì)降低 。由于淬火鋼表面殘余拉應(yīng)力比未淬火鋼大，故淬火鋼的熱處理質(zhì)量不高時(shí)，更容易產(chǎn)生裂紋。 對淬火鋼將產(chǎn)生二次淬火區(qū) 、 高溫回火區(qū)和低溫回火區(qū)；對未淬火鋼而言主要是產(chǎn)生淬火區(qū) 。 熔化層中有滲碳 、 滲金屬 、 氣孔及其他夾雜物 。這種表面變化層的厚度大約在 ～ mm之間 ， 一般將其分為熔化層和熱影響層 ， 如圖 323所示 。 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 圖 321 沖油方式對電極端部損耗的影響 工件123工具x 1— 電極無損耗時(shí)的工具輪廓線；2— 電極有損耗而不考慮二次放電時(shí)的工件輪廓線；3— 實(shí)際工件輪廓線遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 3． 工具電極的損耗 在電火花加工中 ， 隨著加工深度的不斷增加 ， 工具電極進(jìn)入放電區(qū)域的時(shí)間是從端部向上逐漸減少的 。 因此 ， 為了減少加工尺寸誤差 ， 應(yīng)該采用較弱小的加工規(guī)準(zhǔn) ， 縮小放電間隙 ，另外還必須盡可能使加工過程穩(wěn)定 。 如果加工過程中放電間隙是常數(shù) ， 根據(jù)工件加工表面的尺寸 、 形狀可以預(yù)先對工具尺寸 、 形狀進(jìn)行修正 。因?yàn)楣ぷ饕褐泻g除產(chǎn)物等雜質(zhì)越多，越容易發(fā)生積炭等不利狀況，從而影響表面粗糙度。 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 工具電極表面的粗糙度值大小也影響工件的加工表面粗糙度值 。 若把粗糙度值大小簡單地看成與電蝕凹坑的深度成正比 ， 則電火花加工表面粗糙度隨單個(gè)脈沖能量的增加而增大 。 在相同表面粗糙度的情況下 ， 電加工表面比機(jī)加工表面亮度低 。應(yīng)根據(jù)不同電源、不同電規(guī)準(zhǔn)、不同工作液、不同電極材料、不同工件材料，選擇合適的極性 一般脈寬大時(shí)用正極性，小時(shí)用負(fù)極性，鋼電極用負(fù)極性 表 31 影響電極損耗的因素 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 電極材料 常用電極材料中黃銅的損耗最大，紫銅、鑄鐵、鋼次之，石墨和銅鎢、銀鎢合金較小。 在實(shí)際中首先加工主型腔 (如圖 320(b)所示 )， 再用小電極加工副型腔 (如圖 320(c)所示 )。 實(shí)踐證明 ， 當(dāng)油孔的位置與電極的形狀對稱時(shí)用交替沖油和抽油的方法 ， 可使沖油或抽油所造成的電極端面形狀的缺陷互相抵消 ， 得到較平整的端面 。 加工本身較易進(jìn)行且穩(wěn)定的電火花加工 ， 不宜采用沖 、抽油；若非采用沖 、 抽油不可的電火花加工 ， 也應(yīng)注意沖 、抽油壓力維持在較小的范圍內(nèi) 。 因?yàn)閺?qiáng)迫沖油或抽油會(huì)使加工間隙的排屑和消電離速度加快 ， 這樣減弱了電極上的 “ 覆蓋效應(yīng) ” 。 當(dāng)電極相對損耗小于 l%， 并隨著加工面積的繼續(xù)增大 ，電極損耗減小的趨勢越來越慢 。 當(dāng)脈沖寬度 ti小于某一數(shù)值時(shí) ， 正極性損耗小于負(fù)極性損耗；反之 ， 當(dāng)脈沖寬度 ti大于某一數(shù)值時(shí) ， 負(fù)極性損耗小于正極性損耗 。 因?yàn)槊}沖間隔加大 ， 引起放電間隙中介質(zhì)消電離狀態(tài)的變化 ， 使電極上的 “ 覆蓋效應(yīng) ” 減少 。 因此 ，對一些不適宜用長脈沖寬度粗加工而又要求損耗小的工件 ， 應(yīng)使用窄脈沖寬度 、 低峰值電流的方法 。 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 2) 峰值電流的影響 對于一定的脈沖寬度 ， 加工時(shí)的峰值電流不同 ， 電極損耗也不同 。 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 (2) 脈沖寬度增大 ， 電極 “ 覆蓋效應(yīng) ” 增加 ， 也減少了電極損耗 。 脈沖寬度越窄 ， 電極損耗 θ上升的趨勢越明顯 (如圖 313所示 )。低損耗電火花加工能最大限度地保持加工精度，所需電極的數(shù)目也可減至最小，因而簡化了電極的制造，加工工件的表面粗糙度 Ra可達(dá) μm以下。 因此 ， 常用相對損耗或損耗比作為衡量工具電極耐損耗的指標(biāo) ， 即 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 圖 312 電極損耗長度說明圖 hjhchdhj— 角部損耗長度hc— 側(cè)面損耗長度hd— 端面損耗長度遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 式中的加工速度和損耗速度若以 mm3/min為單位計(jì)算 ， 則為體積相對損耗 θ；若以 g/min為單位計(jì)算 ， 則為重量相對損耗 θE；若以工具電極損耗長度與工件加工深度之比來表示 ， 則為長度相對損耗 θL。 就工作液的種類來說 ， 大致順序是：高壓水 (煤油＋機(jī)油 )煤油 酒精水溶液 。 一般說來 ， 工件材料的熔點(diǎn) 、 沸點(diǎn)越高 ， 比熱 、熔化潛熱和氣化潛熱越大 ， 加工速度越低 ， 即越難加工 。 此外 ， 采用石墨電極加工的最大