课题一 电火花技术简要介绍

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1、课题一电火花技术简要介绍一、电火花简介电火花技术，又称放电加工，日本叫法是ElectricalDischargeMachining，简称EDM，苏联称电蚀加工，ElectroerosionMachining，指利用两极间的脉冲放电产生的电腐蚀现象，对材料进行加工的方法。电火花与机械加工的区别：机械加工是通过机床部件的相对运动，用比工件硬的刀具切除工件上多余的部分，来得到成品零件的；而电火花加工，工具与工件并不接触，靠工具和工件之间不断的脉冲性火花放电，产生局部的瞬间高温，把金属材料蚀除掉。电火花腐蚀的主要原因是什么？火花放

2、电时火花通道中瞬间产生大量的热，达到很高的温度，足以使任何金属材料局部熔化、气化而蚀除，形成放电凹坑，从而将金属材料腐蚀掉。二、电火花的历史在插头或电器开关触点开、闭时，往往会产生火花而把接触表面烧毛，腐蚀成粗糙不平的凹坑而逐渐损坏，人们不断地避免这种有害的电腐蚀。1940年，苏联学者拉扎连科夫妇开始研究发明电火花加工，之后随着脉冲电源和控制系统的改进，而迅速发展起来。最初使用的脉冲电源是简单的电阻-电容回路。50年代初，改进为电阻-电感-电容等回路。同时，还采用脉冲发电机之类的所谓长脉冲电源，使蚀除效率提高，工具电极相对

3、损耗降低。　　随后又出现了大功率电子管、闸流管等高频脉冲电源，使在同样表面粗糙度条件下的生产率得以提高。60年代中期，出现了晶体管和可控硅脉冲电源，提高了能源利用效率和降低了工具电极损耗，并扩大了粗精加工的可调范围。　　到70年代，出现了高低压复合脉冲、多回路脉冲、等幅脉冲和可调波形脉冲等电源，在加工表面粗糙度、加工精度和降低工具电极损耗等方面又有了新的进展。在控制系统方面，从最初简单地保持放电间隙，控制工具电极的进退，逐步发展到利用微型计算机，对电参数和非电参数等各种因素进行适时控制。三、有害的火花放电转化为有用的加工技

4、术的条件图1电加工的示意图1、使工具电极和工件被加工表面之间保持一定的放电间隙，几微米-几百微米，不能间隙太小或太大，应具备工具电极的自动进给和调节装置。2、必须采用脉冲电源，使火花放电为瞬时的脉冲性放电,并在延续一段时间后,停歇一段时间,(放电持续时间10-7-10-3s)。3、火花放电要在有一定绝缘性能的液体介质中进行，如煤油，皂化油，去离子水，液体介质又称工作液，具有较高的绝缘强度，同时可以将碳墨、金属悬浮物排除，具有冷却作用。煤油导电吗？是不导电的。煤油可应用在清洁剂与燃料：煤油在煤油灯中稳定地燃烧，但是会散发油腻

5、的黑烟。一些模型飞机也使用煤油或者使用掺有煤油的燃料。航空煤油则是搀有其它物质的煤油，不仅用于涡轮发动机，也是火箭发动机的燃料;做为清洁剂出售的煤油纯度高，不含重分子，因此可以去除金属表面强力附着的油腻和污物。如煤油与汽油相比，煤油的危险性较低。包括变压器里的油也是起到绝缘和散热的作用的。四、电火花的加工的基本原理进行电火花加工时，工具电极和工件分别接脉冲电源的两极，并浸入工作液中，或将工作液充入放电间隙。通过间隙自动控制系统控制工具电极向工件进给，当两电极间的间隙达到一定距离时，两电极上施加的脉冲电压将工作液击穿，产生火

6、花放电。在放电的微细通道中瞬时集中大量的热能，温度可高达一万摄氏度以上，压力也有急剧变化，从而使这一点工作表面局部微量的金属材料立刻熔化、气化，并爆炸式地飞溅到工作液中，迅速冷凝，形成固体的金属微粒，被工作液带走。这时在工件表面上便留下一个微小的凹坑痕迹，放电短暂停歇，两电极间工作液恢复绝缘状态。　　紧接着，下一个脉冲电压又在两电极相对接近的另一点处击穿，产生火花放电，重复上述过程。这样，虽然每个脉冲放电蚀除的金属量极少，但因每秒有成千上万次脉冲放电作用，就能蚀除较多的金属，具有一定的生产率。　　在保持工具电极与工件之间恒

7、定放电间隙的条件下，一边蚀除工件金属，一边使工具电极不断地向工件进给，最后便加工出与工具电极形状相对应的形状来。因此，只要改变工具电极的形状和工具电极与工件之间的相对运动方式，就能加工出各种复杂的型面。　　工具电极常用导电性良好、熔点较高、易加工的耐电蚀材料，如铜、石墨、铜钨合金和钼等。在加工过程中，工具电极也有损耗，但小于工件金属的蚀除量，甚至接近于无损耗。　　工作液作为放电介质，在加工过程中还起着冷却、排屑等作用。常用的工作液是粘度较低、闪点较高、性能稳定的介质，如煤油、去离子水和乳化液等。五、电火花加工的微观过程这一

8、过程大致分为以下几个阶段：(1)极间介质的电离、击穿,形成放电通道。放电通道是有大量带正电和负电的粒子以及中型粒子组成,带电粒子高速运动,相互碰撞,产生大量热能,使通道温度升高,通道中心温度可达到10000摄氏度以上。由于放电开始阶段通道截面很小,而通道内有高温热膨胀形成的压力高达几万帕,高温高压的放电