電火花如何加工材料
1. 簡介電火花成形(含線切割)加工的原理、其適合加工的材料種類、形狀等
電火花線切割加工原理是利用連續移動的金屬絲作為工具電極,與工件間產生脈沖放電時形成的電腐蝕切割零件的加工方法。線切割用的電極絲是直徑非常小(0.04~0.2mm)的鉬絲、鎢絲或銅絲,加工精度可達正負0.01~0.005mm,粗糙度可達Ra3.2~1.6微米,可加工精密、狹窄、復雜的型孔,可用於模具、樣板或成型刀具等加工。
一、電火花加工的主要特點有:
所用工具電極硬度不需要比工件材料的硬度高,不像切削加工那樣刀具的硬度必須高於工件
加工時工具電極與工件不接觸,是一種「無切削力」的加工。
脈沖參數可以任意調節,可以在一台機床上連續進行粗、精加工。
二、 電火花加工和線切割加工都是利用電脈沖高頻放電對工件進行電蝕加工,不過電火花加工是要事先製作電極的。要加工什麼形狀的工件,就要製作什麼樣的電極;而線切割加工則是利用導電的鉬絲對工件進行電蝕加工。切割的形狀則是由編程軟體繪制出圖形,然後輸入到線切割機床的控制器里,線切割機床則按照編程切割加工出所需的形狀的工件。電火花一般可以加工盲孔的形狀的工件,也可以加工通透的工件;而線切割加工則只能加工通透性的工件,不能加工盲孔的工件。
總之不管是電火花線切割還是電火花成型加工的工件必須導電。
呵呵,我是做特種加工的,呵呵,希望幫到您,加油!!!
2. 電火花加工的工作原理是什麼
進行電火花加工時,工具電極和工件分別接脈沖電源的兩極,並浸入工作液中,或將工作液充入放電間隙。通過間隙自動控制系統控制工具電極向工件進給,當兩電極間的間隙達到一定距離時,兩電極上施加的脈沖電壓將工作液擊穿,產生火花放電。
在放電的微細通道中瞬時集中大量的熱能,溫度可高達一萬攝氏度以上,壓力也有急劇變化,從而使這一點工作表面局部微量的金屬材料立刻熔化、氣化,並爆炸式地飛濺到工作液中,迅速冷凝,形成固體的金屬微粒,被工作液帶走。這時在工件表面上便留下一個微小的凹坑痕跡,放電短暫停歇,兩電極間工作液恢復絕緣狀態。
緊接著,下一個脈沖電壓又在兩電極相對接近的另一點處擊穿,產生火花放電,重復上述過程。這樣,雖然每個脈沖放電蝕除的金屬量極少,但因每秒有成千上萬次脈沖放電作用,就能蝕除較多的金屬,具有一定的生產率。在保持工具電極與工件之間恆定放電間隙的條件下,一邊蝕除工件金屬,一邊使工具電極不斷地向工件進給,最後便加工出與工具電極形狀相對應的形狀來。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運動方式,就能加工出各種復雜的型面。
工具電極常用導電性良好、熔點較高、易加工的耐電蝕材料,如銅、石墨、銅鎢合金和鉬等。在加工過程中,工具電極也有損耗,但小於工件金屬的蝕除量,甚至接近於無損耗。
工作液作為放電介質,在加工過程中還起著冷卻、排屑等作用。常用的工作液是粘度較低、閃點較高、性能穩定的介質,如煤油、去離子水和乳化液等。
3. 電火花成型加工如何選擇電極材料
電極材料應選擇導電性好、熔點高和沸點較高,機械加工性能好的材料作為電極材料。版
銅:製成權各種精密復雜電極,可用於中小型腔加工
鎢、鉬:熔點和沸點較高、損耗少,但其機械加工性能不好,價格較貴,一般僅用於線切割。
石墨:用於型腔加工
銅碳、銅鎢和銀鎢合金等合金材料:導熱性好,熔點高,電極損耗少,價格較貴、製造成型困難,通常只用於精密電火花加工
4. 電火花線切割機床可以加工哪些材料
准確復的說,只要是導電制的都能割,不過像鋁這些都不好割,經常斷絲,建議你在給別人割的時候要多收錢,注意的嘛,一般導電性能差的工件,高頻和步速要打底,可以減少斷絲的次數,對於你說的非金屬是不能割的,因為不導電,有什麼不懂的可以問我,希望採納——線割專業
5. 電火花加工的原理
進行電火花加工時,工具電極和工件分別接脈沖電源的兩極,並浸入工作液中,或將工作液充入放電間隙。通過間隙自動控制系統控制工具電極向工件進給,當兩電極間的間隙達到一定距離時,兩電極上施加的脈沖電壓將工作液擊穿,產生火花放電。 在放電的微細通道中瞬時集中大量的熱能,溫度可高達10000℃以上,壓力也有急劇變化,從而使這一點工作表面局部微量的金屬材料立刻熔化、氣化,並爆炸式地飛濺到工作液中,迅速冷凝,形成固體的金屬微粒,被工作液帶走。這時在工件表面上便留下一個微小的凹坑痕跡,放電短暫停歇,兩電極間工作液恢復絕緣狀態。 緊接著,下一個脈沖電壓又在兩電極相對接近的另一點處擊穿,產生火花放電,重復上述過程。這樣,雖然每個脈沖放電蝕除的金屬量極少,但因每秒有成千上萬次脈沖放電作用,就能蝕除較多的金屬,具有一定的生產率。 在保持工具電極與工件之間恆定放電間隙的條件下,一邊蝕除工件金屬,一邊使工具電極不斷地向工件進給,最後便加工出與工具電極形狀相對應的形狀來。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運動方式,就能加工出各種復雜的型面。工具電極常用導電性良好、熔點較高、易加工的耐電蝕材料,如銅、石墨、銅鎢合金和鉬等。在加工過程中,工具電極也有損耗,但小於工件金屬的蝕除量,甚至接近於無損耗。 工作液作為放電介質,在加工過程中還起著冷卻、排屑等作用。常用的工作液是粘度較低、閃點較高、性能穩定的介質,如煤油、去離子水和乳化液等。電火花機是一種自激放電,其特點如下: 火花放電的兩個電極間在放電前具較高的電壓,當兩電極接近時,其間介質被擊穿後,隨即發生火花放電。伴隨擊穿過程,兩電極間的電阻急劇變小,兩極之間的電壓也隨之急劇變低。火花通道必須在維持暫短的時間(通常為10-7-10-3s)後及時熄滅,才可保持火花放電的「冷極」特性(即通道能量轉換的熱能來不及傳至電極縱深),使通道能量作用於極小范圍。通道能量的作用,可使電極局部被腐蝕。 利用火花放電時產生的腐蝕現象對材料進行尺寸加工的方法,叫電火花加工。 電火花加工是在較低的電壓范圍內,在液體介質中的火花放電。 電火花的加工 按照工具電極的形式及其與工件之間相對運動的特徵,可將電火花加工方式分為五類:利用成型工具電極,相對工件作簡單進給運動的電火花成形加工;利用軸向移動的金屬絲作工具電極,工件按所需形狀和尺寸作軌跡運動,以切割導電材料的電火花線切割加工;利用金屬絲或成形導電磨輪作工具電極,進行小孔磨削或成形磨削的電火花磨削;用於加工螺紋環規、螺紋塞規、齒輪等的電火花共軛回轉加工;小孔加工、刻英表面合金化、表面強化等其他種類的加工。電火花加工能加工普通切削加工方法難以切削的材料和復雜形狀工件;加工時無切削力;不產生毛刺和刀痕溝紋等缺陷;工具電極材料無須比工件材料硬;直接使用電能加工,便於實現自動化;加工後表面產生變質層,在某些應用中須進一步去除;工作液的凈化和加工中產生的煙霧污染處理比較麻煩。
特點:火花加工的主要用於加工具有復雜形狀的型孔和型腔的模具和零件;加工各種硬、脆材料,如硬質合金和淬火鋼等;加工深細孔、異形孔、深槽、窄縫和切割薄片等;加工各種成形刀具、樣板和螺紋環規等工具。
6. 電火花成形加工有什麼基本原理
電火花加工是在液體介質中進行的,機床的自動進給調節裝置使工件和工具電極之間保持適當的放電間隙,當工具電極和工件之間施加很強的脈沖電壓(達到間隙中介質的擊穿電壓)時,會擊穿介質絕緣強度最低處。由於放電區域很小,放電時間較短,所以,能量高度集中,使放電區的溫度瞬間高達200%">℃,工件表面和工具電極表面的金屬局部熔化、甚至汽化蒸發。局部熔化和汽化的金屬在爆破力的作用下投入工作液中,並被冷卻成為金屬小顆粒,然後被工作液迅速沖離工作區,從而使工件表面形成一個微小的凹坑。一次放電後,介質的絕緣強度恢復等待下一次放電。如此反復使工件表面不斷被蝕除,並在工件上復制出工具電極的形狀,從而達到成型加工的目的。
電火花加工是不斷放電蝕除金屬的過程。雖然一次脈沖放電的時間較短,但它是電磁學、熱力學和流體力學等綜合作用的過程,是比較復雜的。綜合起來,一次脈沖放電的過程可分為以下幾個階段:
(1)極間介質的電離、擊穿及放電通道的形成
當脈沖電壓施加於工具電極與工件兩者之間時,兩極之間即刻形成一個電場。電場強度與電壓成正比,與距離成反比,隨著極間電壓的升高或是極間距離的減小,極間電場強度也將隨著增大。由於工具電極和工件的微觀表面是凸凹不平的,極間距離又很小,因而極間電場強度是非常不均勻的,兩極間離得最近的突出點或尖端處的電場強度一般為最大。當電場強度增大到一定數量時,介質被擊穿,放電間隙電阻從絕緣狀態迅速降低到幾分之一歐姆,間隙電流迅速上升到最大值。由於通道直徑很小,所以通道中的電流密度很高。間隙電壓則由擊穿電壓迅速下降到火花維持電壓(一般約為20~30V),電流則由0上升到某一峰值電流。
(2)介質熱分解、電極材料熔化、汽化熱膨脹
極間介質一旦被電離、擊穿,形成放電通道後,脈沖電源使通道間的電子高速奔向正極,正離子奔向負極。電能變成動能,動能通過碰撞又轉變成熱能。於是在通道內正極和負極表面分別成為瞬間熱源,達到較高的溫度。通道高溫將工作液介質汽化,進而熱裂分解汽化。這些汽化後的工作液和金屬蒸汽,瞬間體積猛增,在放電間隙內成為氣泡,迅速熱膨脹並具有爆破的特性。觀察電火花加工過程,可以看到放電間隙間冒出氣泡,工作液逐漸變黑,並聽到輕微而清脆的爆破聲。電火花加工主要靠熱膨脹和局部微爆破,使熔化、汽化了的電極材料拋出蝕除。
(3)電極材料的拋出
通道和正負極表面放電點瞬時高溫使工作液汽化和金屬材料熔化、汽化,熱膨脹產生較高的瞬間壓力。通道中心的壓力最高,使汽化了的氣體不斷向外膨脹,壓力高處的熔融金屬液體和蒸汽,就被排擠、拋出而進入工作液中。由於表面張力和內聚力的作用,使拋出的材料具有最小的表面積,冷凝時凝聚成細小的圓球顆粒。
熔化和汽化了的金屬在拋離電極表面時,向四處飛濺,除絕大部分拋入工作液中並收縮成小顆粒外,還有一小部分飛濺、鍍覆、吸附在對面的電極表面上。這種互相飛濺、鍍覆以及吸附的現象,在某些條件下可以用來減少或補償工具電極在加工過程中的損耗。
實際上,金屬材料的蝕除、拋出過程比較復雜的,目前,人們對這一復雜的機理的認識還在不斷深化中。
(4)極間介質的消電離
隨著脈沖電壓的結束,脈沖電流也迅速降為零,但此後仍應有一段間隔時間,使間隙介質消電離,即放電通道中的帶電粒子復合為中性粒子,恢復本次放電通道處介質的絕緣強度,以及降低電極表面溫度等,以免下次總是重復在同一地方發生放電而導致電弧放電,從而保證在兩極間最近處或電阻率最小處形成下一次擊穿放電通道。
由此可見,為了保證電火花加工過程正常地進行,在兩次脈沖放電之間一般要有足夠的脈沖間隔時間。此外,還應留有餘地,使擊穿、放電點分散、轉移,否則僅僅在一點附近放電,易形成電弧。
7. 電火花加工是一種怎麼的加工方法
沒有宏觀上的加工,是微觀上的加工
加工時產生的作用力很小,能加工復雜形狀材料和難加工材料(要導電,現在可能有新型加工方法不導電材料也能加工)
8. 什麼是電火花加工
電火花加工是利用浸在工作液中的兩極間脈沖放電時產生的電蝕作用蝕除導電材料的特種加工方法,又稱放電加工或電蝕加工,英文簡稱EDM