第1章 数控电火花机床
1.1 概述
电火花加工(Electro Spark Erosion)又称为放电加工(Electro Discharge Machining),是一种与机械加工性质完全不同的,直接利用电能或热能进行加工的新工艺。传统机械加工是通过机床部件的相对运动,用比工件材料更硬的刀具去切除工件上多余的部分,以得到成品零件。但随着工业生产和科学技术的不断进步,具有高熔点、高硬度、高强度、高脆性、高黏性、高韧性等性能的新材料不断出现,具有各种复杂结构与特殊工艺要求的工件越来越多,仍然采用单独机械加工方法,常会产生难以加工或无法加工的现象。电火花加工在其加工过程中,工具和工件并不接触,而是靠工具和工件之间不断的脉冲性火花放电,产生局部、瞬时的高温,把金属材料逐步蚀除掉。由于其在应用中显示出很多优异的性能,因此得到了迅速的发展和日益广泛的应用。
1.1.1 电火花加工原理
电火花加工的原理是基于工具和工件(正、负电极)之间脉冲性火花放电时的电腐蚀现象,来蚀除���余的金属,以达到对零件的尺寸、形状及表面质量预定的加工要求。电火花加工系统的原理如图所示。工件与工具电极分别与脉冲电源的两输出端相连接。放电间隙自动控制系统使工具电极和工件问经常保持一个很小的放电间隙。当脉冲电压加到两极之间时,便在当时条件下,相对某一间隙*小处或绝缘强度*低处,击穿介质,在该局部瞬间产生火花放电,瞬间高温使工具和工件表面都蚀除掉一小部分金属,各自形成一个小凹坑。脉冲放电结束后,经过一个时间间隔(即脉冲间隙),使工作液恢复绝缘后,第二个脉冲电压又加到两极上,又会在当时极间距离相对*近或绝缘强度*弱处击穿放电,又电蚀出一个小凹坑。这样随着相当高的频率,连续不断地重复放电,工具电极不断地向工件进给,就可将工具端面和横截面的形状复制在工件上,加工出所需要的和工具形状阴阳相反的零件,整个加工表面由无数个小凹坑所组成。
脉冲电源输出单向脉冲电压加在工件和电极上。当电压升高到间隙中工作液的击穿电压时,会使介质在绝缘强度*低处被击穿,产生火花放电,如图所示;瞬间高温使工件和电极表面都被蚀除掉一小块材料形成小的凹坑,如图所示。
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