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精密加工——談火花機(jī)的加工原理

時(shí)間:2022-12-15 15:18:37 來(lái)源:未知 點(diǎn)擊:

深圳市愛(ài)德利機(jī)電有限公司成立于2000年,是一家專(zhuān)業(yè)從事精密機(jī)械零件加工的國(guó)家級(jí)高薪科技企業(yè)。目前,公司擁有數(shù)控加工中心、數(shù)控車(chē)床、線切割、高精度內(nèi)外圓磨削、平面磨削、瑞士高精度二維坐標(biāo)、六角坐標(biāo)等生產(chǎn)和檢測(cè)設(shè)備100多臺(tái)。為醫(yī)療器械、新能源、智能裝備等行業(yè)提供各類(lèi)精密機(jī)械零件加工,長(zhǎng)期為歐美公司、日本公司、國(guó)內(nèi)公司加工各類(lèi)精密零件。我們熟悉相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求,奉行質(zhì)量保證、交貨及時(shí)、價(jià)格合理的方針,為客戶(hù)提供高性?xún)r(jià)比的服務(wù)。

電火花加工時(shí),工具電極和工件分別接在脈沖電源的兩極,浸入工作液中,或者將工作液充入放電間隙中。間隙自動(dòng)控制系統(tǒng)控制工具電極進(jìn)給工件。當(dāng)兩個(gè)電極之間的間隙達(dá)到一定距離時(shí),施加在兩個(gè)電極上的脈沖電壓將擊穿工作流體并產(chǎn)生火花放電。

在放電的微通道中,瞬間集中了大量的熱能,溫度可高達(dá)10000℃以上,壓力也急劇變化,使這個(gè)工作面上的局部微量金屬物質(zhì)立即熔化汽化,并爆炸性地飛濺到工作流體中,迅速凝結(jié)形成固體金屬顆粒,被工作流體帶走。此時(shí)工件表面留下微小的坑痕,放電短時(shí)間停止,兩電極間的工作液絕緣。

然后,下一個(gè)脈沖電壓在兩個(gè)電極相對(duì)靠近的另一點(diǎn)擊穿,產(chǎn)生火花放電,重復(fù)上述過(guò)程。這樣,雖然每次脈沖放電蝕刻的金屬量很少,但由于每秒數(shù)千次脈沖放電的作用,可以蝕刻更多的金屬,具有一定的生產(chǎn)率。

在保持工具電極和工件之間的放電間隙恒定的情況下,在蝕刻掉工件的金屬的同時(shí),將工具電極連續(xù)地進(jìn)給到工件,并且在z之后加工與工具電極的形狀相對(duì)應(yīng)的形狀。因此,只要改變工具電極的形狀和工具電極與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng),就可以加工各種復(fù)雜的輪廓。電極通常由導(dǎo)電性好、熔點(diǎn)高且易于加工的耐腐蝕材料制成,例如銅、石墨、銅鎢合金和鉬。在加工過(guò)程中,工具電極也有損耗,但它小于工件的金屬侵蝕,甚至接近于無(wú)損耗。

工作液作為排放介質(zhì),在加工過(guò)程中還起到冷卻和排屑的作用。常用的工質(zhì)是低粘度、高閃點(diǎn)、性能穩(wěn)定的介質(zhì),如煤油、去離子水、乳化液等。火花機(jī)是一種自激放電,其特點(diǎn)是:放電前火花放電的兩個(gè)電極之間有很高的電壓,當(dāng)兩個(gè)電極靠近時(shí),電介質(zhì)被擊穿后立即發(fā)生火花放電。隨著擊穿過(guò)程,兩電極間的電阻急劇下降,兩電極間的電壓也急劇下降?;鸹ㄍǖ辣仨氃诙虝r(shí)間(通常為10-7-10-3s)后及時(shí)熄滅,才能保持火花放電的“冷極”特性(即通道能量轉(zhuǎn)化的熱能不能到達(dá)電極深度),通道能量可以在很小的范圍內(nèi)起作用。通道能量的作用會(huì)使電極部分腐蝕。利用電火花放電產(chǎn)生的腐蝕現(xiàn)象對(duì)材料進(jìn)行尺寸加工的方法稱(chēng)為電火花加工。

EDM是在低電壓范圍內(nèi)液體介質(zhì)中的火花放電。根據(jù)工具電極的形式和工具電極與工件之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),電火花加工方法可分為五類(lèi):通過(guò)形成工具電極相對(duì)于工件進(jìn)行簡(jiǎn)單進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的電火花加工;利用軸向運(yùn)動(dòng)的金屬絲作為工具電極,工件按照所需的形狀和尺寸沿軌跡運(yùn)動(dòng),切割導(dǎo)電材料。以金屬絲或異形導(dǎo)電砂輪為工具電極的電火花磨削,用于小孔磨削或異形磨削;用于螺紋環(huán)規(guī)、螺紋塞規(guī)、齒輪等的電火花共軛回轉(zhuǎn)加工??准庸?、雕刻表面合金化、表面強(qiáng)化等各種加工。電火花加工可以加工普通切削方法難以切削的材料和形狀復(fù)雜的工件;加工時(shí)無(wú)切削力;無(wú)毛刺、刀痕、溝槽等缺陷;工具電極材料不需要比工件材料更硬;直接利用電能加工,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化;加工后表面有變質(zhì)層,在某些應(yīng)用中必須進(jìn)一步去除。工作流體的凈化和加工過(guò)程中產(chǎn)生的煙霧污染的處理很麻煩。

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