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電火花加工機床的組成,作用以及實現電火花加工的條件
日期: 2009-01-16
 
 
      要實現電火花加工過程,機床必須具備三個要素,即:脈衝電源,機械部分和自動控制系統,工作液過濾與循環系統。下面對這三要素的作用逐一加以簡單討論。
 
1.脈衝電源
 
      加在放電間隙上的電壓必須是脈衝的,否則,放電將成為連續的電弧。所謂脈衝電源,實際就是一種電氣線路或裝置,它們能發出具有足夠能量的脈衝電壓來。
 
2.機械部分和自動控制系統
 
     其作用是維持工具電極和工件之間有一適當的放電間隙,並線上調整。
 
3.工作液淨化與循環系統
 
     工作液的作用是使能量集中,強化加工過程,帶走放電時所產生的熱量和電蝕產物。工作液系統包括工作液的儲存冷卻、迴圈及其調節與保護、過濾以及利用工作液強迫循環系統。
 
     上述三要素,有時也稱為電火花加工機床的三大件,它們組成了電火花加工機床這一統一體,以滿足加工工藝的要求。
 
 
實現電火花加工,應具備如下條件:
 
     1.工具電極和工件電極之間必須維持合理的距離。在該距離範圍內,既可以滿足脈衝電壓不斷擊穿介質,產生火花放電,又可以適應在火花通道熄滅後介質消電離以及排出蝕除產物的要求。若兩電極距離過大,則脈衝電壓不能擊穿介質、不能產生火花放電,若兩電極短路,則在兩電極間沒有脈衝能量消耗,也不可能實現電腐蝕加工。
 
     2.兩電極之間必須充入介質。在進行材料電火花尺寸加工時,兩極間為液體介質(專用工作液或工業煤油);在進行材料電火花表面強化時,兩極間為氣體介質。
 
     3.輸送到兩電極間的脈衝能量密度應足夠大。在火花通道形成後,脈衝電壓變化不大,因此,通道的電流密度可以表徵通道的能量密度。能量密度足夠大,才可以使被加工材料局部熔化或汽化,從而在被加工材料表面形成一個腐蝕痕(凹坑),實現電火花加工。因而,通道一般必須有105-106A/cm2電流密度。放電通道必須具有足夠大的峰值電流,通道才可以在脈衝期間得到維持。一般情況下,維持通道的峰值電流不小於2A。
 
     4.放電必須是短時間的脈衝放電。放電持續時間一般為10-7-10-3s。由於放電時間短,使放電時產生的熱能來不及在被加工材料內部擴散,從而把能量作用局限在很小範圍內,保持火花放電的冷極特性。
 
     5.脈衝放電需重複多次進行,並且多次脈衝放電在時間上和空間上是分散的。 這堨]含兩個方面的意義:其一時間上相鄰的兩個脈衝不在同一點上形成通道;其二,若在一定時間範圍內脈衝放電集中發生在某一區域,則在另一段時間內,脈衝放電應轉移到另一區域。只有如此,才能避免積炭現象,進而避免發生電弧和局部燒傷。
 
     6.脈衝放電後的電蝕產物能及時排放至放電間隙之外,使重複性放電順利進行。
 
     在電火花加工的生產實際中,上述過程通過兩個途徑完成。一方面,火花放電以及電腐蝕過程本身具備將蝕除產物排離的固有特性;蝕除物以外的其餘放電產物(如介質的汽化物)亦可以促進上述過程;另一方面,還必須利用一些人為的輔助工藝措施,例如工作液的迴圈過濾,加工中採用的沖、抽油措施等等。
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