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日鑫电火花机放电加工的机理

时间:2019-04-19   来源:日鑫火花机   点击:

电火花成型加工是电火花加工方法之一,是模具制造中的重要加工手段。它利用电极和工件在液体介质(油)中进行小间隙的脉冲放电,使工件产生电蚀。由于电极和工件微观表面凹凸不平,液体介质中也混有杂质,在工件和电极间施加电压后电场强度分布很不均匀,距离最近且绝缘最差的部分被击穿而放电。经过连续多次的脉冲放电,最后把工件加工成与电极表面凹凸刚好相反的形状。在放电过程中,放电脉冲之间应有一段间隔时间,这段时间称为脉冲间隙。

在该过程中,放电通道中的带电粒子复合为中性粒子,恢复放电间隙的绝缘强度(消电离过程),以避免同一位置连续放电,发生电弧。一旦发生电弧,加工将无法进行下去,还可能损坏电极和工件。在电火花加工中会产生许多电蚀产物如金属微粒、气泡等,必须通过冲油和周期提升及时把它们排除出放电间隙,否则会降低放电间隙的绝缘强度,影响放电通道的顺利转移,还会破坏消电离过程,使放电间隙局部高温,工作液被分解成碳黑附着在放电的电极和工件表面,使正常放电变成电弧放电。

正常情况下电火花放电中的能量绝大部分作用在工件上,使其产生电蚀;也有一部分作用在电极上,造成电极损耗。在间隙击穿的初期,主要是电子流对正极的轰击,使正极产生电蚀;随着放电过程的进行,电子流很快达到最大值而下降,离子流逐渐增加;当放电进入稳定状态,电子流接近零,而离子流达到最大值,大量离子流轰击负极,使负极产生电蚀。

对一般负极性加工(电极为正极,工件为负极)而言,电极损耗主要发生在放电间隙击穿后的初始阶段。增加放电脉冲宽度,减少单位时间内间隙击穿的次数,可以有效降低电极损耗,但因此也会降低加工速度,并使加工工件表面变粗糙,侧面间隙增大。

电火花加工中的电极损耗、加工速度、表面粗糙度和侧面间隙这四个主要指标是相互关联的,无论如何调节电加工参数,都无法使它们同时达到最佳状态。实际操作中为确保部分指标只能放弃另一些要求。如在粗规准加工中放弃表面粗糙度和侧面间隙以求高的加工速度和几乎为零的电极损耗;在精规准加工时为确保表面粗糙度和侧面间隙这两项指标,只能牺牲电极损耗和加工速度。针对不同的加工要求,合理设置电参数,使加工出的产品符合要求,这是用好电火花成型机的关键。

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