数控电火花加工的主要工艺指标及其提高途径.ppt

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1、电火花加工的主要工艺指标及其提高途径目标一、影响加工速度的主要因素二、影响电极损耗的主要因素三、影响加工精度的主要因素四、加工表面质量及其影响因素一、影响加工速度的主要因素1加工速度VWA：用以反映加工效率的重要指标，通常所说的加工快慢。(mm2/min)影响加工速度的因素分电参数和非电参数两大类。电参数主要是脉冲电源输出波形与参数；非电参数包括加工面积、深度、工作液种类、冲油方式、排屑条件及电极的材料、形状等。电规准的影响所谓电规准，是指电火花加工时选用的电加工参数，主要有脉冲宽度ti(μs)、脉冲间隙to

2、(μs)及峰值电流Ip等参数。一．脉冲宽度对加工速度的影响脉冲宽度增加，加工速度随之增加，因为随着脉冲宽度的增加，单个脉冲能量增大，使加工速度提高。但若脉冲宽度过大，加工速度反而下降(如图1)。这是因为单个脉冲能量虽然增大，但转换的热能有较大部分散失在电极与工件之中，不起蚀除作用。同时，在其它加工条件相同时，随着脉冲能量过分增大，蚀除产物增多，排气排屑条件恶化，间隙消电离时间不足导致拉弧，加工稳定性变差等。因此加工速度反而降低。图1脉冲宽度与加工速度的关系曲线2．脉冲间隔对加工速度的影响在脉冲宽度一定的条件下

3、，若脉冲间隔减小，则加工速度提高(如图2)。但若脉冲间隔过小，会因放电间隙来不及消电离引起加工稳定性变差，导致加工速度降低。图2脉冲间隔与加工速度的关系曲线3．峰值电流的影响当脉冲宽度和脉冲间隔一定时，随着峰值电流的增加，加工速度也增加(如图3)。因为加大峰值电流，等于加大单个脉冲能量，所以加工速度也就提高了。但若峰值电流过大(即单个脉冲放电能量很大)，加工速度反而下降。此外，峰值电流增大将降低工件表面粗糙度和增加电极损耗。在生产中，应根据不同的要求，选择合适的峰值电流。图3峰值电流与加工速度的关系曲线2非电

4、参数的影响（1）加工面积的影响从图4可看出，峰值电流不同，最小临界加工面积也不同。因此，确定一个具体加工对象的电参数时，首先必须根据加工面积确定工作电流，并估算所需的峰值电流。图4加工面积与加工速度的关系曲线（2）排屑条件的影响在电火花加工过程中会不断产生气体、金属屑末和碳黑等，如不及时排除，则加工很难稳定地进行。加工稳定性不好，会使脉冲利用率降低，加工速度降低。为便于排屑，一般都采用冲油(或抽油)和电极抬起的办法。图5冲油压力和加工速度的关系曲线冲(抽)油压力的影响度的关系曲线在加工中对于工件型腔较浅或易于

5、排屑的型腔，可以不采取任何辅助排屑措施。但对于较难排屑的加工，不冲(抽)油或冲(抽)油压力过小，则因排屑不良产生的二次放电的机会明显增多，从而导致加工速度下降；但若冲油压力过大，加工速度同样会降低。这是因为冲油压力过大，产生干扰，使加工稳定性变差，故加工速度反而会降低。图5是冲油压力和加工速度关系曲线。图6电极材料和加工极性对加工速度的影响（3）电极材料的影响在加工中选择极性，不能只考虑加工速度，还必须考虑电极损耗。如用石墨做电极时，正极性加工比负极性加工速度高，但在粗加工中，电极损耗会很大。故在不计电极损耗

6、的通孔加工、取折断工具等情况，用正极性加工；而在用石墨电极加工型腔的过程中，常采用负极性加工。从图6还可看出，在同样加工条件和加工极性情况下，采用不同的电极材料，加工速度也不相同。例如，中等脉冲宽度、负极件加工时，石墨电极的加工速度高于铜电极的加工速度。在脉冲宽度较窄或很宽时，铜电极加工速度高于石墨电极。此外，采用石墨电极加工的最大加工速度，比用铜电极加工的最大加工速度的脉冲宽度要窄。由上所述，电极材料对电火花加工非常重要，正确选择电极材料是电火花加工首要考虑的问题。4)工件材料的影响在同样加工条件下，选用不

7、同工件材料，加工速度也不同。这主要取决于工件材料的物理性能(熔点、沸点、比热、导热系数、熔化热和汽化热等)。一般说来，工件材料的熔点、沸点越高，比热、熔化潜热和气化潜热越大，加工速度越低，即越难加工。如加工硬质合金钢比加工碳素钢的速度要低40～60％。对于导热系数很高的工件，虽然熔点、沸点、熔化热和气化热不高，但因热传导性好，热量散失快，加工速度也会降低。5)．工作液的影响在电火花加工中，工作液的种类、粘度、清洁度对加工速度有影响。就工作液的种类来说，大致顺序是：高压水>(煤油＋机油)>煤油>酒精水溶液。在电

8、火花成形加工中，应用最多的工作液是煤油。电极损耗是电火花成型加工中的重要工艺指标。在生产中，衡量某种工具电极是否耐损耗，不只是看工具电极损耗速度VE的绝对值大小，还要看同时达到的加工速度VW，即每蚀除单位重量金属工件时，工具相对损耗多少。因此，常用相对损耗或损耗比作为衡量工具电极耐损耗的指标，即VW/VE电火花加工中，电极的相对损耗小于1%，称为低损耗电火花加工。二、影响电极损耗的主要因素图7电极损