放電加工原理

放電加工原理doc放電加工在現(xiàn)代模具制造業(yè)中，與磨床．銑床．車床．線切割等具有同等位置，且是不行或缺的一個(gè)工序。它的工作原理是原蘇聯(lián)人制造的。它的歷史可追塑到上個(gè)世紀(jì)六十年月，類型可分為二極管和三極管式兩種。在此我們介紹一下放電的加工原理：假設(shè)從宏觀說明的話：放電的加工原理是通過無限靠近但不接觸的正負(fù)帶電體〔即電極與工件〕，在絕緣液〔火花油〕作用下，將電能轉(zhuǎn)變成熱能的過程〔10000〕，從而到達(dá)腐蝕加工物成型的目的。假設(shè)從微觀說明的話：放電的加工原理是通過機(jī)械掌握使帶負(fù)的電極，無限靠近，但不接觸帶正電的工件時(shí)，產(chǎn)生強(qiáng)大電場。從而產(chǎn)生電子流，沖擊絕緣液微粒的外圍電子，使其電子數(shù)目以金字塔的形式大量增加，然后以極高的加速度與速度轟擊工件外表的原子微粒，使其產(chǎn)生高溫后在爆破力的作用下脫落。固然，電極的原子微粒也會受到正離子的轟擊從而產(chǎn)生高溫后在爆破力的作用下脫落。同時(shí)，在此過程中產(chǎn)生肯定數(shù)量的正負(fù)離子和大量的中性微粒。然后，局部正離子移至電極一邊，且吸附于電極外表，使其損耗得補(bǔ)償。局部負(fù)離子則移至工件一邊，且吸附于工件外表。最終當(dāng)下一波的休止脈沖奏效時(shí)，一切脫落物將隨絕緣液沖走。實(shí)踐中，我們使用不同的條件時(shí)，有不同的粗糙度，速度，損耗，火花位。緣由是在上述的過程中，在時(shí)間上各種變化是否同步到達(dá)最好的協(xié)作。固然還有與電極和工件材質(zhì)的導(dǎo)熱性.熔點(diǎn).密度等物理特性及介質(zhì)有很大關(guān)系?？偠灾烹娂庸な且豁?xiàng)周密加工，作為技術(shù)人員，我們肯定要知道它的放電加工原理。期望各位多加努力，多加探究與覺察。信任各位肯定能夠超越自我，把握明天！七〕電極材料的介紹1、純銅電極純銅又稱紫銅，它有良好的塑性、導(dǎo)熱性、耐腐蝕性、良好的導(dǎo)電性、可加工性好。它質(zhì)地細(xì)密，加工穩(wěn)定性好，相對電極損耗小，易于制成薄片或其他簡單外形。常用精加工低損耗規(guī)準(zhǔn)獲得輪廓清楚的型腔，因構(gòu)造致密，加工外表粗糙度高。但因本身熔點(diǎn)低〔1083℃〕,不宜承受較大的電流密度，假設(shè)長時(shí)間大電流加工〔30A〕簡潔使電極外表粗糙、龜裂，從而破壞型腔的外表粗糙度。適用于中、小型簡單、加工精度質(zhì)量要求高的型腔模。2、黃銅電極黃銅〔含鋅〕，常用牌號有H59、H62、H80下加工，穩(wěn)定性好、制造也簡潔，但是電極的損耗比較大，不簡潔使加工型腔一次成型，所以一般只用于簡潔的模具加工或通孔加工、取斷絲錐等。3、石墨電極石墨材料是一種難熔材料〔熔點(diǎn)3700℃〕，具有良好的抗熱沖擊性、耐腐蝕性，在高溫下具有良好的機(jī)械強(qiáng)度，熱膨脹系數(shù)小，在寬脈沖大電流的作用下具有電極損耗小的特點(diǎn)。具有重量輕、變形小，簡潔制造的特點(diǎn)。缺點(diǎn)是精加工時(shí)損工耗較大，加的外表粗糙度低于紫銅電極，并簡潔脫落、掉渣，易拉弧燒傷。石墨電極的分類細(xì)石墨〔GF〕3～7umEDM—AF〔1um〕具有強(qiáng)度高，加工外表粗糙度小，加工速度高、損耗小的特點(diǎn)，用于精度要求高的加工中。例如，微細(xì)加工、簡單的型腔加工及對外表粗糙度要求高的加工。5EDM—C3〔平均顆粒小于5um〕適用強(qiáng)度要求高的微細(xì)電極或用于沖油條件差的場合，例如注塑模、小孔加工。EDM—1～3〔平均顆粒在1～5um〕，損耗的粗加工電極等。中石墨〔GM〕7～10umEDM—200、POCO，用于加工大型的模具，電極損耗成為主要考慮的問題，例如加工壓鑄模、吹塑模、非周密加工的低損耗的粗加工電極。粗石墨〔GG〕10～20um比方EDM—100，其物理性能滿足一般的電火花加工要求，價(jià)格實(shí)惠，是一種粗加工的電極材料。適用于各種大型模具的粗加工電極。小結(jié)：電火花成型加工：是利用火花放電腐蝕金屬的原理，用工具電極對工件進(jìn)展復(fù)制的工藝方法。成型加工實(shí)際上為穿孔和成型加工兩大類的統(tǒng)稱。穿孔加工時(shí)的電極損耗可由進(jìn)給來補(bǔ)償；而成型加工時(shí)的電極損耗將直接影響仿形精度。由于存在放電間隙，工具電極尺寸必需小于凹模的尺寸。為保證獲得沖頭與凹模之間的協(xié)作間隙。加工方法有很多：多電極更換加工法承受多個(gè)電極(分別制造的粗、中、精加工用電極)依次更換來加工同一個(gè)型腔。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是仿型精度高，尤其適用于尖角、窄縫多的型腔加工。其缺點(diǎn)是需要用周密機(jī)床制造多個(gè)電極，另外電極更換時(shí)要有高的重復(fù)定位精度，需要附件和夾具來協(xié)作，因此用于周密型腔加工。分解電極加工法分解電極法是單電極平動加工法和多電極更換加工法的綜合應(yīng)用。它工藝敏捷性強(qiáng)，仿形精度高，適用于尖角窄縫、沉孔、深槽多的簡單型腔模具加工。依據(jù)型腔的幾何外形，把電極分解成主型腔電極和副型腔電極分別來制造。先用主型腔電極加工出主型腔，再用副型腔電極加工夾角、窄槽、異形盲孔等部位。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是可依據(jù)主、副型腔不同的加工條件，選擇不同的電極材料和加工規(guī)準(zhǔn)，有利于提高加工速度和改善外表質(zhì)量，同時(shí)還可簡化電極制造、便于電極修整。缺點(diǎn)是主型腔和副型腔間的定位精度要求高，當(dāng)承受高精度的數(shù)控機(jī)床和完善的電極裝夾附件時(shí)，這一缺點(diǎn)是不難抑制3—5分解為簡潔外表和相應(yīng)的簡潔電極，編制好程序，加工過程中自動更換電極和轉(zhuǎn)換規(guī)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)簡單型腔的加工。同時(shí)協(xié)作一套高精度關(guān)心工具、夾具系統(tǒng)，可以大大提高電極的裝夾定位精度，使承受分解電極法加工的模具精度大為提高。電火花成形加工工藝過程：(1)電極材料的選擇為了提高型腔模的加工精度，在電極方面，首先是找耐蝕性高的電極材料，如紫銅、銅鎢合金、銀鎢合金以及石墨電極等。由于銅鎢合金和銀鎢合金的成分高，價(jià)格高,機(jī)械加工比較困難，故承受的較少，常用的為紫銅和石墨，這兩種材料的共同特點(diǎn)是在大脈沖粗加工時(shí)都能實(shí)現(xiàn)低損耗。紫銅電極簡潔制成簡單外形和薄片,尺寸精度好。承受紫銅電極時(shí)，加工過程穩(wěn)定、加工外表粗糙度低、精加工比石墨電極損耗小。但其機(jī)械加工性能不如石墨好。石墨電極機(jī)械加工成型簡潔，重量輕，在大脈沖大電流狀況下具有更小的電極損耗。缺點(diǎn)是簡潔產(chǎn)生電弧燒傷現(xiàn)象，精加工時(shí)電極損耗較大。電極的設(shè)計(jì)加工型腔模時(shí)的工具電極尺寸，一方面與模具的大小、外形、簡單程度有關(guān)，而且與電極材料，加工電流、深度、余量及間隙等因素有關(guān)。當(dāng)承受平動法加工時(shí)，還應(yīng)考慮所選用的平動量電極制造紫銅電極可承受電火花線切割、一般機(jī)械加工、數(shù)控銑、電鑄等方式來制造。石墨電極應(yīng)承受質(zhì)細(xì)、致密、顆粒均勻、氣孔率小、強(qiáng)度高的高純石墨制造．由于石墨是一種在加壓條件下燒結(jié)而成的碳素材料，因此有肯定程度的各向異性。使用中應(yīng)承受石墨坯塊的非側(cè)壓方向的面作電極端面，否則加工中易剝落、損耗大。電極制造方法有機(jī)械加工、加壓振動成型、成型燒結(jié)、鑲拼組合、超聲加工、砂線切割等。工件的預(yù)備電火花加工前，工件型腔局部要進(jìn)展預(yù)加工，并留適當(dāng)?shù)碾娀鸹庸び嗔?。余量的大小?yīng)能補(bǔ)償電火花加工的定位、找正誤差及機(jī)械加工誤差。對外形簡單的型腔，余量要適當(dāng)加大。電規(guī)準(zhǔn)的選擇、轉(zhuǎn)換與平動量安排電規(guī)準(zhǔn)是指電火花加工過程中一組電參數(shù)，如電壓、電流、脈寬、脈間等。電規(guī)準(zhǔn)選擇正確與否，將直接影響著型腔加工工藝指標(biāo)。應(yīng)依據(jù)工件的要求、電極和工件的材料、加工工藝指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)效果等因素來確定電規(guī)準(zhǔn)，并在加工過程中準(zhǔn)時(shí)地轉(zhuǎn)換。在粗加工時(shí)，要求較高的生產(chǎn)率和低電極損耗，這時(shí)可選用寬脈沖、頂峰值電流的粗規(guī)準(zhǔn)進(jìn)展加工,電流要依據(jù)工件而定。剛開頭加工時(shí)，接觸面積小，電流不宜過大，隨著加工面積的增大，可逐步加大電流。當(dāng)粗加工進(jìn)展到快到要求的尺寸時(shí)，應(yīng)逐步減小電流，改善外表質(zhì)量，以盡量削減中加工的修整量。在單電極加工的場合，從中規(guī)準(zhǔn)起就要利用平動運(yùn)動來補(bǔ)償前后兩個(gè)加工規(guī)準(zhǔn)間放電間隙差和外表粗糙度差。中規(guī)準(zhǔn)為粗、精之間的過渡，與粗規(guī)準(zhǔn)之間并沒有明顯界限，選用的脈沖寬度、電流比粗規(guī)準(zhǔn)相應(yīng)小些。精加工時(shí),承受窄脈寬、小電流的精規(guī)準(zhǔn)，將外表粗糙度改善到優(yōu)于Ra2.510-25％，但因加工量很少，所以確定損耗并不大。在中、精規(guī)準(zhǔn)加工時(shí)，有時(shí)還要依據(jù)工件尺寸和簡單性適當(dāng)轉(zhuǎn)換幾檔參數(shù)。為了得到最高的加工速度和盡可