放电加工原理和应用-线切割放电加工教学教案.ppt

《放电加工原理和应用-线切割放电加工教学教案.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、放電加工原理和應用-線切割放電加工班級：四技自控四甲姓名：謝宗育學號：49512067指導老師：蕭瑞陽老師雕模放電加工基本原理放電加工法(ElectricDischargeMachining；簡稱EDM)，也稱火花腐蝕加工(SparkErosionMachining)，為非傳統加工法的一種，係利用電極(Electrode)和工件(Workpiece)之間所發生的放電作用，使被加工物表面局部熔化、蒸發，達到加工的目的主要將具有導電性的刀具電極與工件浸置於絕緣加工液中（加工液通常為煤油或去離子水），使其流移於

2、兩者之間再以電極與工件為兩極，通以數十伏特至數百伏特的電壓，同時藉由伺服系統將電極與工件緩緩接近，當兩者間隙小到數µm至數10µm時由於極間電場強度超越了絕緣液所能承受的程度，因而產生絕緣破壞，形成電漿通道，故電極與工件間發生了放電現象在放電產生的微小面積上，放電所造成的高溫可達8000℃至12000℃，因此能將工件熔化甚至汽化，而加工液因受高溫影響而汽化、膨脹所產生的極大爆壓力，則能將熔融的材料予以沖除，達到去除材料的效果。當一次脈衝放電結束後，放電柱消失，兩極間即恢復絕緣，等待下一次脈衝放電的來臨。如

3、此反覆的脈衝放電，進而達到加工目的。電極材料電極材料的選擇對放電加工的特性發揮具有相當深的影響，通常選擇電極材料應具備下列各項條件:(1)加工速度高。(2)電極消耗量小。(3)放電加工安定性好。(4)電極的加工性能良好。(5)導電性良好。(6)機械強度高。(7)價格便宜。加工液放電加工法多在加工液中進行放電去除，而加工液需同時兼具電極間絕緣、衝擊壓力的產生、加熱部份的冷卻、加工粉屑的排除等功能使用加工液的目的有:(1)促使放電加工時所產生的熔融金屬飛散。(2)將飛散的加工粉屑排除於電極間隙之外。(3)放電

4、加工時的加熱部份冷卻。(4)促始電極間的絕緣恢復。線切割放電加工基本原理線切割放電加工法（WireElectricalDischargeMachining；簡稱WEDM），加工原理與雕模放電加工法大致相同，不同的是使用細線為電極。通常線材為銅、黃銅、鎢等，以線鋸式加工工件因此線切割機可給予如下之定義：係利用連續送出之細線為電極，而將工件置於CNC控制之XY工作台上，以放電法高精度加工成任意輪廓形狀之數控工具機，至於加工速度主要因工件材質，厚度及銅線直徑而有變化，以工件厚度而言，工件越薄則加工速度越快，反之

5、則越慢，而加工速度之計算係以每分鐘所能切割之最大工件截面積為基準。加工過程中施以拉力於線電極上，使線電極一邊輸送，一邊在保有張力的情形下，逐漸移向工件以致發生放電現象。由於線供給裝置是利用送線滾輪將線不斷送出以補償電極消耗的問題，故一般線切割加工特性通常不考量電極消耗。線切割加工所使用的加工液一般為低導電度的去離子純水，而使用純水主因取決於純水優良的流動性及冷卻效果；因為放電加工所產生的電流焦耳熱容易導致斷線，同時排屑效果差會導致放電次數減少，增加放電集中現象，降低加工速度，同時有斷線的危險，故使用純水改

6、善斷線的次數線電極張力也是重要參數。線張力愈強時，加工速度愈快；因為線震動的震幅減小、加工擴槽量減小；但當張力過大時，由於線本身的抗拉強度有限，加上放電所產生的高熱會使線過大電極軟化，反而容易造成斷線。線張力大小也影響著加工的尺寸精度，因為線震動會使加工槽截面呈現鼓形狀，所以擁有適當的線張力值，也是線切割加工的重要課題。線震動導致鼓形狀截面之示意圖1.放電的產生當電極與工件逐漸接近時，兩極間的電場強度逐漸增強，加工液中導電性游離粒子開始向電場聚集，同時帶負電荷的電子亦突破絕緣從陰極表面射出，並朝陽極加速前

7、進，此時極間形成一強大電場。放電加工之材料去除機構2.電離作用與絕緣破壞當自由電子朝陽極前進，途中會碰電子，此種現象稱電離作用。電離之後的陽離子與陰離子分別朝向陰極與陽極撞擊，離子在電場的作用下速度加快，而有很高的動能。當離子撞擊兩極時，瞬間動能轉換成大量熱能。當電極繼續向工件接近時，大量電子加速撞擊陽極，在極間距離最短處形成細小電弧柱，迸出火花，稱為放電柱。此時極間的絕緣狀態已完全破壞。撞加工液中的中性粒子，部份粒子獲得電子，部份粒子失去由於電離作用，促使離子撞擊兩極，並瞬間將動能轉換成大量熱能，使得放

8、電點周圍的金屬表面材料，因高溫、高熱而熔融，部份材料則被蒸發。3.熔融蒸發4.爆壓力產生與材料去除由於放電柱是一種電漿狀態，溫度非常高，因此在這高溫、高熱的作用下，使得放電柱周圍的絕緣液氣化膨脹而產生強大的爆壓力，導致工件上熔融的材料得以沖除5.加工完成與絕緣回復一個脈衝供給終了後，放電柱消失，極間回復絕緣狀態，壓力與溫度急速下降。被沖離的熔融金屬受絕緣液的冷卻而凝固成圓形的加工屑；沒有被沖除的材料也因加工液的冷卻而再凝固，殘