【正文】 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(fù)極。 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(diǎn) ， 以使碳粒子燒結(jié)成石墨化的耐蝕層 。 (2) 電極對(duì)材料的影響 。 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(shù) 學(xué) 院 但在實(shí)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(biāo)，應(yīng)根據(jù)具體情況綜合考慮。 (3) 加速電蝕產(chǎn)物的排除 。 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(shù) 學(xué) 院 影響加工速度的因素分電參數(shù)和非電參數(shù)兩大類 。同時(shí)，在其它加工條件相同時(shí)，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(shí)間不足導(dǎo)致拉弧，加工穩(wěn)定性變差等。但若峰值電流過大 (即單個(gè)脈沖放電能量很大 )， 加工速度反而下降 。因此，確定一個(gè)具體加工對(duì)象的電參數(shù)時(shí)，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。 沖 (抽 )油的方式與沖油壓力大小應(yīng)根據(jù)實(shí)際加工情況來定 。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(yùn)動(dòng)，提高了加工速度。 這是因?yàn)闆_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(huì)降低 。 自適應(yīng) “ 拾刀 ” 是根據(jù)放電間隙的狀態(tài) ， 決定是否 “ 拾刀 ” 。 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 圖 310 抬刀方式對(duì)加工速度的影響 0 60 120 180 240 30051015202530t / minH / mm12H — 加工深度t — 加工時(shí)間1— 自適應(yīng)抬刀2— 定時(shí)抬刀遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 圖 311 電極材料和加工極性對(duì)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(fù)極性 ie＝ 42 ACu － 1— 紫銅 負(fù)極性 ie＝ 42 AGr － 3— 石墨 負(fù)極性 ie＝ 14 ACu － 3— 紫銅 負(fù)極性 ie＝ 14 A^^^^^遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 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 。 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 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 。 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 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(biāo) 。若采用加入各種添加劑的水基工作液，還可實(shí)現(xiàn)對(duì)紫銅或鑄鐵電極小于 1%的低損耗電火花加工。 但如這種飛濺沉積的量大于電極本身損耗 ， 就會(huì)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(dá)到動(dòng)態(tài)平衡 ，則可得到無損耗加工 。 只有脈沖寬度和峰值電流保持一定關(guān)系 ， 才能實(shí)現(xiàn)低損耗加工 。 但在鋼電極加工鋼時(shí) ， 無論粗加工或精加工都要用負(fù)極性 ， 否則電極損耗將大大增加 。 如用石墨電極加工時(shí) ， 電極損耗受沖油壓力的影響較??；而紫銅電極損耗受沖油壓力的影響較大 。 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 圖 319 沖油方式對(duì)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(duì)電極損耗影響也很大 (如電極的尖角 、 棱邊 、 薄片等 )。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 。 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 。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 。 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。 對(duì)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 。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。 但對(duì)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 。 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 。 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 對(duì)每種電極材料對(duì) ， 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 。 4． 電極材料及工件材料 對(duì)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 。 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 。 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 。 在加工中及時(shí)更換電極 ， 當(dāng)電極絕對(duì)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 。 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 。 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 。 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 。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 。 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) 。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。 熔化層中有滲碳 、 滲金屬 、 氣孔及其他夾雜物 。 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 圖 321 沖油方式對(duì)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 。 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(duì)工具尺寸 、 形狀進(jìn)行修正 。 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 。 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 。 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 )。 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) 。 當(dāng)電極相對(duì)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(shì)越來越慢 。 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 。 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 2) 峰值電流的影響 對(duì)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 。 脈沖寬度越窄 ， 電極損耗 θ上升的趨勢(shì)越明顯 (如圖 313所示 )。 因此 ， 常用相對(duì)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(duì)損耗 θ；若以 g/min為單位計(jì)算 ， 則為重量相對(duì)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(duì)損耗 θL。 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 。 故在不計(jì)電極損耗的通孔加工 、 取折斷工具等情況 ， 用正極性加工；而在用石墨電極加工型腔的過程中 ， 常采用負(fù)極性加工 。 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(yùn)動(dòng) ， 提高了加工速度 。 沖 (抽 )油的方式與沖油壓力大小應(yīng)根據(jù)實(shí)際加工情況來定 。 由圖可知 ， 同樣加工深度時(shí) ， 采用自適應(yīng) “ 抬刀 ” 比定時(shí) “ 抬刀 ” 需要的加工的時(shí)間短 ， 即加工速度高 。 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 圖 38 加工面積與加工速度的關(guān)系曲線 ti＝ 1200 ? 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