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电火花加工原理
电火花加工时一种非接触式的、宏观加工力很小的加工方法,这使得其在微细加工、精加工方面发挥了极大的作用。而电火花加工机理则是准确预测电极损耗、提高加工精度的重要理论支持和有力手段。尤其是对复杂零件的精加工,准确模拟电极损耗是决定零件最终形状精度的关键技术。但由于缺乏研究手段以及放电过程本身的复杂性、随机性,使得目前电火花加工机理的研究还相对滞后,这在一定程度上制约了电火花加工技术的进一步发展,也使电火花加工本身存在的一些基本矛盾变得更加突出,同时也使人们认识到有必要在理论上对电火花加工机理展开进一步的研究。
1 电火花加工的基本原理
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工件;2-脉冲电源;3-自动进给调节装置;4-工具;5-工作液;6-过滤器;7-工作液泵
,工件1和工具4分别与脉冲电源2的两输入端相连接。自动进给调节装置3(此处为电动机及丝杠螺母机构)使工具和工件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最小处或绝缘强度最低处击穿介质,在该局部产生火花放电,瞬时高温时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,。(a)是单个脉冲放电后的电蚀坑,(b)是多次脉冲放电后的电极表面。脉冲放电结束后,经过一段间隔时间,使工作液恢复绝缘后第二个脉冲电压又加到两极上,又会在当时机间距离相对最近处或绝缘强度最弱处击穿放电,又电蚀出一个小凹坑。这样以相当高的频率,连续不断地重复放电,工具电极不断地向工件进给,就可以将工具的形状反向复制在工件上,加工出所需要的零件,整个加工表面是由无数个小凹坑所组成的。
(a) (b)
2 加工过程中的能量分配
在电火花加工中,极间介质一旦被击穿,放电通道就瞬时释放能量,把电能转换为热能、动能、磁能、光能、声能以及电磁波辐射等,放电过程中, 所示

在脉冲放电过程中,放电通道等离子区压降一般都较小,所以这个区域释放的能量只占极间释放能量的15%~40% ,且绝大多数由高速运动的带电粒子传递给电极表面,在周围介质中散失的仅仅是一小部分。在介质中损耗的主要是初始放电时加热放电通道、周围介质的气化分解的能量以及放电结束时高温通道中的热量在介质中的传散,因而分配在电极对上的能量占总能量的绝大部分。有关焊接热过程的能量分配表明,在气中放电时,分配在工件上的能量约为70%~85% ,而在焊剂层下放电时,由于对流传散热量的减少,分配在工件上的能量可达80%~95% 。电火花加工是在液体介质中进行的,不仅极间距离小,而且也有类同焊剂中放电的传热条件,虽然液体介质中还会有一定的热量传散,但是分配在电极对上的
热量还是很可观的。但要准确计算出能量在工具、工件和极间工作液三者之间的分配关系却非常困难。
3 放电通道的变化
放电通道的形成
脉冲放电期问,极问所形成的放电通道中除阴极和阳极的表面分别为一层极薄的电子和正离子外,其余绝大部分都是由数量大致相等的正离子、,,通道自身有较大的