电火花如何加工材料
1. 简介电火花成形(含线切割)加工的原理、其适合加工的材料种类、形状等
电火花线切割加工原理是利用连续移动的金属丝作为工具电极,与工件间产生脉冲放电时形成的电腐蚀切割零件的加工方法。线切割用的电极丝是直径非常小(0.04~0.2mm)的钼丝、钨丝或铜丝,加工精度可达正负0.01~0.005mm,粗糙度可达Ra3.2~1.6微米,可加工精密、狭窄、复杂的型孔,可用于模具、样板或成型刀具等加工。
一、电火花加工的主要特点有:
所用工具电极硬度不需要比工件材料的硬度高,不像切削加工那样刀具的硬度必须高于工件
加工时工具电极与工件不接触,是一种“无切削力”的加工。
脉冲参数可以任意调节,可以在一台机床上连续进行粗、精加工。
二、 电火花加工和线切割加工都是利用电脉冲高频放电对工件进行电蚀加工,不过电火花加工是要事先制作电极的。要加工什么形状的工件,就要制作什么样的电极;而线切割加工则是利用导电的钼丝对工件进行电蚀加工。切割的形状则是由编程软件绘制出图形,然后输入到线切割机床的控制器里,线切割机床则按照编程切割加工出所需的形状的工件。电火花一般可以加工盲孔的形状的工件,也可以加工通透的工件;而线切割加工则只能加工通透性的工件,不能加工盲孔的工件。
总之不管是电火花线切割还是电火花成型加工的工件必须导电。
呵呵,我是做特种加工的,呵呵,希望帮到您,加油!!!
2. 电火花加工的工作原理是什么
进行电火花加工时,工具电极和工件分别接脉冲电源的两极,并浸入工作液中,或将工作液充入放电间隙。通过间隙自动控制系统控制工具电极向工件进给,当两电极间的间隙达到一定距离时,两电极上施加的脉冲电压将工作液击穿,产生火花放电。
在放电的微细通道中瞬时集中大量的热能,温度可高达一万摄氏度以上,压力也有急剧变化,从而使这一点工作表面局部微量的金属材料立刻熔化、气化,并爆炸式地飞溅到工作液中,迅速冷凝,形成固体的金属微粒,被工作液带走。这时在工件表面上便留下一个微小的凹坑痕迹,放电短暂停歇,两电极间工作液恢复绝缘状态。
紧接着,下一个脉冲电压又在两电极相对接近的另一点处击穿,产生火花放电,重复上述过程。这样,虽然每个脉冲放电蚀除的金属量极少,但因每秒有成千上万次脉冲放电作用,就能蚀除较多的金属,具有一定的生产率。在保持工具电极与工件之间恒定放电间隙的条件下,一边蚀除工件金属,一边使工具电极不断地向工件进给,最后便加工出与工具电极形状相对应的形状来。因此,只要改变工具电极的形状和工具电极与工件之间的相对运动方式,就能加工出各种复杂的型面。
工具电极常用导电性良好、熔点较高、易加工的耐电蚀材料,如铜、石墨、铜钨合金和钼等。在加工过程中,工具电极也有损耗,但小于工件金属的蚀除量,甚至接近于无损耗。
工作液作为放电介质,在加工过程中还起着冷却、排屑等作用。常用的工作液是粘度较低、闪点较高、性能稳定的介质,如煤油、去离子水和乳化液等。
3. 电火花成型加工如何选择电极材料
电极材料应选择导电性好、熔点高和沸点较高,机械加工性能好的材料作为电极材料。版
铜:制成权各种精密复杂电极,可用于中小型腔加工
钨、钼:熔点和沸点较高、损耗少,但其机械加工性能不好,价格较贵,一般仅用于线切割。
石墨:用于型腔加工
铜碳、铜钨和银钨合金等合金材料:导热性好,熔点高,电极损耗少,价格较贵、制造成型困难,通常只用于精密电火花加工
4. 电火花线切割机床可以加工哪些材料
准确复的说,只要是导电制的都能割,不过像铝这些都不好割,经常断丝,建议你在给别人割的时候要多收钱,注意的嘛,一般导电性能差的工件,高频和步速要打底,可以减少断丝的次数,对于你说的非金属是不能割的,因为不导电,有什么不懂的可以问我,希望采纳——线割专业
5. 电火花加工的原理
进行电火花加工时,工具电极和工件分别接脉冲电源的两极,并浸入工作液中,或将工作液充入放电间隙。通过间隙自动控制系统控制工具电极向工件进给,当两电极间的间隙达到一定距离时,两电极上施加的脉冲电压将工作液击穿,产生火花放电。 在放电的微细通道中瞬时集中大量的热能,温度可高达10000℃以上,压力也有急剧变化,从而使这一点工作表面局部微量的金属材料立刻熔化、气化,并爆炸式地飞溅到工作液中,迅速冷凝,形成固体的金属微粒,被工作液带走。这时在工件表面上便留下一个微小的凹坑痕迹,放电短暂停歇,两电极间工作液恢复绝缘状态。 紧接着,下一个脉冲电压又在两电极相对接近的另一点处击穿,产生火花放电,重复上述过程。这样,虽然每个脉冲放电蚀除的金属量极少,但因每秒有成千上万次脉冲放电作用,就能蚀除较多的金属,具有一定的生产率。 在保持工具电极与工件之间恒定放电间隙的条件下,一边蚀除工件金属,一边使工具电极不断地向工件进给,最后便加工出与工具电极形状相对应的形状来。因此,只要改变工具电极的形状和工具电极与工件之间的相对运动方式,就能加工出各种复杂的型面。工具电极常用导电性良好、熔点较高、易加工的耐电蚀材料,如铜、石墨、铜钨合金和钼等。在加工过程中,工具电极也有损耗,但小于工件金属的蚀除量,甚至接近于无损耗。 工作液作为放电介质,在加工过程中还起着冷却、排屑等作用。常用的工作液是粘度较低、闪点较高、性能稳定的介质,如煤油、去离子水和乳化液等。电火花机是一种自激放电,其特点如下: 火花放电的两个电极间在放电前具较高的电压,当两电极接近时,其间介质被击穿后,随即发生火花放电。伴随击穿过程,两电极间的电阻急剧变小,两极之间的电压也随之急剧变低。火花通道必须在维持暂短的时间(通常为10-7-10-3s)后及时熄灭,才可保持火花放电的“冷极”特性(即通道能量转换的热能来不及传至电极纵深),使通道能量作用于极小范围。通道能量的作用,可使电极局部被腐蚀。 利用火花放电时产生的腐蚀现象对材料进行尺寸加工的方法,叫电火花加工。 电火花加工是在较低的电压范围内,在液体介质中的火花放电。 电火花的加工 按照工具电极的形式及其与工件之间相对运动的特征,可将电火花加工方式分为五类:利用成型工具电极,相对工件作简单进给运动的电火花成形加工;利用轴向移动的金属丝作工具电极,工件按所需形状和尺寸作轨迹运动,以切割导电材料的电火花线切割加工;利用金属丝或成形导电磨轮作工具电极,进行小孔磨削或成形磨削的电火花磨削;用于加工螺纹环规、螺纹塞规、齿轮等的电火花共轭回转加工;小孔加工、刻英表面合金化、表面强化等其他种类的加工。电火花加工能加工普通切削加工方法难以切削的材料和复杂形状工件;加工时无切削力;不产生毛刺和刀痕沟纹等缺陷;工具电极材料无须比工件材料硬;直接使用电能加工,便于实现自动化;加工后表面产生变质层,在某些应用中须进一步去除;工作液的净化和加工中产生的烟雾污染处理比较麻烦。
特点:火花加工的主要用于加工具有复杂形状的型孔和型腔的模具和零件;加工各种硬、脆材料,如硬质合金和淬火钢等;加工深细孔、异形孔、深槽、窄缝和切割薄片等;加工各种成形刀具、样板和螺纹环规等工具。
6. 电火花成形加工有什么基本原理
电火花加工是在液体介质中进行的,机床的自动进给调节装置使工件和工具电极之间保持适当的放电间隙,当工具电极和工件之间施加很强的脉冲电压(达到间隙中介质的击穿电压)时,会击穿介质绝缘强度最低处。由于放电区域很小,放电时间较短,所以,能量高度集中,使放电区的温度瞬间高达200%">℃,工件表面和工具电极表面的金属局部熔化、甚至汽化蒸发。局部熔化和汽化的金属在爆破力的作用下投入工作液中,并被冷却成为金属小颗粒,然后被工作液迅速冲离工作区,从而使工件表面形成一个微小的凹坑。一次放电后,介质的绝缘强度恢复等待下一次放电。如此反复使工件表面不断被蚀除,并在工件上复制出工具电极的形状,从而达到成型加工的目的。
电火花加工是不断放电蚀除金属的过程。虽然一次脉冲放电的时间较短,但它是电磁学、热力学和流体力学等综合作用的过程,是比较复杂的。综合起来,一次脉冲放电的过程可分为以下几个阶段:
(1)极间介质的电离、击穿及放电通道的形成
当脉冲电压施加于工具电极与工件两者之间时,两极之间即刻形成一个电场。电场强度与电压成正比,与距离成反比,随着极间电压的升高或是极间距离的减小,极间电场强度也将随着增大。由于工具电极和工件的微观表面是凸凹不平的,极间距离又很小,因而极间电场强度是非常不均匀的,两极间离得最近的突出点或尖端处的电场强度一般为最大。当电场强度增大到一定数量时,介质被击穿,放电间隙电阻从绝缘状态迅速降低到几分之一欧姆,间隙电流迅速上升到最大值。由于通道直径很小,所以通道中的电流密度很高。间隙电压则由击穿电压迅速下降到火花维持电压(一般约为20~30V),电流则由0上升到某一峰值电流。
(2)介质热分解、电极材料熔化、汽化热膨胀
极间介质一旦被电离、击穿,形成放电通道后,脉冲电源使通道间的电子高速奔向正极,正离子奔向负极。电能变成动能,动能通过碰撞又转变成热能。于是在通道内正极和负极表面分别成为瞬间热源,达到较高的温度。通道高温将工作液介质汽化,进而热裂分解汽化。这些汽化后的工作液和金属蒸汽,瞬间体积猛增,在放电间隙内成为气泡,迅速热膨胀并具有爆破的特性。观察电火花加工过程,可以看到放电间隙间冒出气泡,工作液逐渐变黑,并听到轻微而清脆的爆破声。电火花加工主要靠热膨胀和局部微爆破,使熔化、汽化了的电极材料抛出蚀除。
(3)电极材料的抛出
通道和正负极表面放电点瞬时高温使工作液汽化和金属材料熔化、汽化,热膨胀产生较高的瞬间压力。通道中心的压力最高,使汽化了的气体不断向外膨胀,压力高处的熔融金属液体和蒸汽,就被排挤、抛出而进入工作液中。由于表面张力和内聚力的作用,使抛出的材料具有最小的表面积,冷凝时凝聚成细小的圆球颗粒。
熔化和汽化了的金属在抛离电极表面时,向四处飞溅,除绝大部分抛入工作液中并收缩成小颗粒外,还有一小部分飞溅、镀覆、吸附在对面的电极表面上。这种互相飞溅、镀覆以及吸附的现象,在某些条件下可以用来减少或补偿工具电极在加工过程中的损耗。
实际上,金属材料的蚀除、抛出过程比较复杂的,目前,人们对这一复杂的机理的认识还在不断深化中。
(4)极间介质的消电离
随着脉冲电压的结束,脉冲电流也迅速降为零,但此后仍应有一段间隔时间,使间隙介质消电离,即放电通道中的带电粒子复合为中性粒子,恢复本次放电通道处介质的绝缘强度,以及降低电极表面温度等,以免下次总是重复在同一地方发生放电而导致电弧放电,从而保证在两极间最近处或电阻率最小处形成下一次击穿放电通道。
由此可见,为了保证电火花加工过程正常地进行,在两次脉冲放电之间一般要有足够的脉冲间隔时间。此外,还应留有余地,使击穿、放电点分散、转移,否则仅仅在一点附近放电,易形成电弧。
7. 电火花加工是一种怎么的加工方法
没有宏观上的加工,是微观上的加工
加工时产生的作用力很小,能加工复杂形状材料和难加工材料(要导电,现在可能有新型加工方法不导电材料也能加工)
8. 什么是电火花加工
电火花加工是利用浸在工作液中的两极间脉冲放电时产生的电蚀作用蚀除导电材料的特种加工方法,又称放电加工或电蚀加工,英文简称EDM