特种加工_第二章_电火花加工(2-1)ppt课件.ppt

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1、第二节电火花成形的加工规律影响材料放电腐蚀的主要因素电火花加工的加工速度和工具损耗速度影响加工精度的主要因素电火花加工的表面质量1影响材料放电腐蚀的主要因素极性效应电参数对电蚀量的影响金属材料热学常数对电蚀量的影响工作液对电蚀量的影响影响电蚀量的其它因素极性效应电火花加工过程中正负极都会受到电腐蚀，即使材料相同,其电腐蚀程度也不同。这种由于正负极不同而引起电腐蚀量不一样的现象，称为极性效应。极性定义电火花加工分“正极性加工”和“负极性加工”。通常定义以电极为准：“正极性加工”——工件接正极“负极性加工”——工件接负极,也称

2、反极性在日本定义正好相反，以电极为准。(发表论文时，一定要注明工件接的极性)极性效应产生的原因正极表面受到电子的轰击，负极表面受到离子的轰击，所以两极表面分配的能量不一样，熔化、气化抛出材料的量也就不同。由于电子和离子的质量不同，其加速时间不同。电子在很短的时间内可以到达正极表面，而离子则需要较长的时间到达负极表面短脉冲用正极性加工，长脉冲用负极性加工。极性效应-碳黑保护膜碳黑保护膜：由于加工过程中，产生游离碳，在一定条件下，正极会吸附工作液中的游离碳，而形成碳黑膜，从而保护正极，并减小电极损耗，此时应采用负极性加工。加工

3、后的电极照片碳黑膜对粗加工有利，精加工时会影响尺寸的稳定合理利用极性效应极性效应是较为复杂的问题：不仅脉宽、脉间有影响，脉冲峰值电流、放电电压、工作液以及电极和工件材料都会有影响。从加工角度来看：我们希望加工效率越高、电极损耗越小越好，这样问也就希望极性效应越显著越好。要想合理利用极性效应就要根据电极和工件的材料、选择最佳的加工参数，正确地选择极性，使工件的蚀除速度高，工具损耗尽可能小。电参数主要指：电压脉冲宽度ti电流脉冲宽度te脉冲间隔t0脉冲频率f峰值电流ie峰值电压ûi极性电参数对电蚀量的影响研究结果表明：单个脉冲

4、能量与单个脉冲蚀除量在一定范围内成正比。总蚀除量是有效脉冲蚀除量的总和。由此，蚀除量与单个脉冲能量WM、脉冲有效率和脉冲频率f有关。单个脉冲能量对于晶体管电源，脉冲电流可近似为矩形波，则：蚀除量蚀除速度金属材料热学常数对电蚀量影响热学常数：熔点、沸点、热导率、比热容、汽化热等。直接影响单个脉冲蚀除量通道内的热量：除一部分由于热传导散失到电极、工件和工作液中使局部金属材料温度升高至熔点(金属比容热)使局部金属材料熔化（熔化热）使熔融金属温度升高至沸点(熔融金属比容热)使熔融金属材料气化（气化热）使金属蒸汽变成过热蒸汽(金属

5、蒸汽比容热)当脉冲能量一定时，每种材料都会存在一个最佳的脉宽使得蚀除量最大。工作液对电蚀量的影响工作液的作用：形成火花放电通道，并在放电结束后迅速恢复间隙的绝缘状态；对放电通道产生压缩效应；帮助电蚀产物的抛出和排除；对工具电极和工件的冷却作用。工作液的好坏对电蚀量有较大的影响一般选用粘度小、流动性好、渗透性好的煤油为工作液。影响电蚀量的其它因素加工稳定性不稳定则有效放电脉冲减小加工深度加工深度越深，蚀除产物就越不容易排出，影响加工稳定性加工面积小面积大电流，会使局部蚀除产物浓度过高，放电点不容易转移，局部过热，形成电弧，破

6、坏加工稳定性电极对材料钢加工钢时，加工不容易稳定铜加工钢时，加工较稳定碳黑的保护蚀除产物的反粘和涂覆都会影响蚀除量。2加工速度和工具损耗速度加工速度：单位时间内工件的电蚀量（生产率）损耗速度：单位时间内工具的电蚀量一般采用体积加工速度(vw，mm3/min)来表示vw=V/t为了方便测量，也有用质量加工速度(vm，g/min)表示vM=M/t如何提高加工速度呢？提高脉冲频率增加单个脉冲的能量提高工艺系数提高有效脉冲放电率工具相对损耗在实际生产中，用工具的相对损耗来衡量工具电极是否耐损耗。工具相对损耗体积:=VE/VW×1

7、00%质量:=ME/MW×100%降低相对损耗的措施正确选择极性和脉宽利用吸附效应利用传热效应选择合适的工具材料(钨钼/铜/石墨/银/银钨合金)粗加工低损耗实现的条件根据实际生产经验，在煤油中采用负极性加工时脉冲电流幅值与放电时间的比值满足如下条件可获得低损耗：石墨加工钢铜加工钢钢加工钢3影响加工精度的主要因素除通常的加工误差（机床本身的各种误差/工件和电极的定位和安装误差）外，还有与电火花加工的工艺有关的误差。放电间隙的大小及其稳定性工具电极的损耗及其稳定性4电火花加工的表面质量表面质量主要包括：表面粗糙度表面变质层表

8、面力学性能表面粗糙度—电火花加工的表面质量电火花加工表面是由无数的小坑和硬凸所组成的，有利于保存润滑油。与传统加工方法一样，表面粗糙度用微观平面度的平均算术偏差Ra表示平面度最大高度值Rmax表示对表面粗糙度影响最大的是单个脉冲的能量，实验公式：电火花加工的表面质量与加工速度之间存在很大的矛盾，如从Ra