《电火花加工H》PPT课件

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1、第二章电火花加工电火花加工的基本概念：要点：脉冲性电火花、局部瞬时放电、高温将金属蚀除第一节电火花加工的基本原理及其分类一、电火花加工的原理和设备组成1、电火花加工的原理：基于工具和工件之间脉冲性火花放电，电腐蚀多余金属，达到对零件尺寸、形状及表面质量预定的加工。2、电火花腐蚀的原因：火花放电时，火花通道中瞬时产生大量的热，温度很高，足以将金属材料局部熔化、气化而蚀除，形成凹坑。13、电火花加工条件1）经常保持一定的放电间隙a放电间隙大小与加工条件有关，一般为几微米~几百位米；b间隙大：极间电压不能击穿介质，不会产生

2、电火花；c间隙小：断路，不能形成火花放电；d需要工具电极自动调节，保持一定的放电间隙。2脉冲峰值电压或空载电压脉冲宽度脉冲间隙脉冲周期脉冲电源电压波形2）瞬时脉冲放电（1~1000微秒）将每一次放电局限在很小的范围内大：表面烧伤，无法用于加工33）在具有一定绝缘性能的液体介质中进行电火花加工对工作液的要求及作用：1、绝缘性能好，有利于产生脉冲式的电火花；2、将碎屑从放电间隙中排掉；3、冷却作用。4电火花加工原理示意图5二、电火花加工的特点及其应用1、主要优点（1）适合于任何难切削加工材料：金刚石、立方氮化硼（2）可以

3、加工特殊及复杂形状的表面和零件没有宏观的切削力，加工低刚性零件；将电极形状复制。2、局限性（1）导电材料（2）加工速度慢：切削大部分金属，电火花精加工（3）存在电极损耗：在尖角处，影响成型精度6电火花加工，主要用来解决难加工材料、复杂形状零件加工问题3用电火花方法加工，材料的可加工性：取决于被加工材料的导电性及其热学特性，而几乎与其力学性能（硬度、强度无关）材料的热学特性：熔点、沸点、比热容、导电率。材料的导电特性：电阻率等４电火花加工电极常用材料　纯铜（俗称紫铜）、石墨7三、电火花加工工艺方法分类1、电火

4、花穿孔成形加工2、线切割3、内孔、外圆和成型磨削4、电火花同步共轭回转5、电火花高速小孔加工6、电火花表面强化、刻字8第二节电火花加工的机理从大量的实验资料看来：电火花腐蚀的微观过程，是：电场力、磁力、热力、流体动力、电化学、胶体化学复合作用的结果。这一过程，主要分为以下4个阶段１、极间介质的电离、击穿，形成放电通道２、介质热分解、电极材料熔化、气化热膨胀３、电极材料的抛出：二次爆炸飞溅４、极间介质的消电离9一、极间介质的电离、击穿，形成放电通道（1）０～１和１～２段：工具电极与工件间加电压到约80V；电场强度与电压

5、正比，与距离反比；电场强度不均匀：1）微观凹凸2）杂质离子导电当阴极表面电场强度达到100V/um左右时，产生场致电子发射，阴极表面向阳极逸出电子；在电场的作用下，负电子高速向阴极运动，撞击介质中的分子或中性原子，形成带负电的离子（主要是电子）和带正电的粒子（正粒子），导致带电粒子雪崩是增多，使介质击穿形成放电通道。10（2）放电通道形成，间隙电阻在0.1um时间内，电阻从绝缘状态降低到几分之一欧姆，间隙电流迅速上升到最大（几安~几百安）；间隙电压则有击穿电压迅速下降到维持电压（一般25V）。图中2~3段；（3）放电

6、通道由带电正粒子、带电负离子及中性粒子（原子或分子）组成“等离子体”，带电粒子高速运动，相互碰撞，产生大量的热，通道中心温度可达10000度以上；高压的形成：1）放电时电流产生的磁场，磁场反过来对电子流产生向心的磁压缩效应；2）周围介质惯性动力压所作用。高温高压形成的初始压力可达数十兆帕。（4）高温高压的放电通道，以及随后瞬时气化形成的气体（以后发展为气泡），急速扩展，产生强烈的冲击波向四周传播。放电过程中，同时伴随派生现象：热效应、电磁效应、光效应、声效应、频率范围很窄的电磁波辐射、局部爆炸冲击波等。11二、介质热

7、分解、电极材料熔化、气化热膨胀1、放电通道中的高温，首先把工作液介质气化，进而进行热分解气化。2、正负极表面的高温，除使工作液气化、热分解气化外，也使金属材料熔化、直至沸腾气化。3、气化后的工作液和金属蒸气，瞬时体积猛增，迅速热膨胀，爆炸。4、热膨胀、局部爆炸，使熔化、气化了的电极材料抛出、蚀除。对应于图中3~4段，此时80V降为25V维持电压。12三电极材料的抛出131、电极材料的抛出1）放电点瞬时高温、热膨胀，产生很高的瞬时压力；2）通道中心压力最高，使气化了的气体不断向外膨胀，形成气泡；3）气泡上下内外压力不相

8、等，压力高处熔融的金属液体和蒸气，被抛出，进入工作液。2、二次抛出现象放电结束后，气泡温度不再继续上升，但惯性力使其不断扩展，甚至低于大气压，形成局部真空；低压下，熔融的金属及其蒸汽再次沸腾，抛出。3、电极的保护作用气化了的金属，在抛离电极时，四处飞溅，有一小部分镀覆在对面的电极表面，用来补偿工具电极的消耗。4、单个脉冲电痕的组成凝固层、热影响