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电火花穿孔机也称电火花打孔机、电火花小孔机、电火花细孔放电机,其工作原理是利用连续上下垂直运动的细金属铜管(称为电极丝)作电极,对工件进行脉冲火花放电蚀除金属成型。与电火花线切割机床、成型机不同的是,它电脉冲的电极是空心铜棒,介质从铜棒孔中间的细孔穿过,起冷却和排屑作用。
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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。
扩展资料
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:
1、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;
2、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;
3、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;
4、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;
5、小孔加工、刻印、表面合金化、表面强化等其他种类的加工。
参考资料来源:百度百科-电火花
火花产生是基于电火花腐蚀原理,即在工具电极与零件互相靠近时,极间电压将在正、负极间使电介质电离而形成火花放电,并在火花通道中瞬时产生大量热能,足以使金属局部熔化甚至汽化,而将金属腐蚀掉,从而形成所要求的型孔和盲孔。
当脉电压加到电极上时,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工作液,并产生火花放电,瞬间产生高温,温度高达104℃以上,使得零件上被蚀掉一小点金属,形成一个小凹坑。
此后,工作液恢复到绝缘状态。接着,第二个脉冲电压又重复上述动作,使零件的金属表面不断地被蚀掉,依次下去,即可将工具电极的形状复制在工件上,从而加工出所需的零件型孔和型腔来。
扩展资料:
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。 电火花加工主要由机械厂完成。电火花是一种自激放电,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。
于加工中材料的去除是靠放电时的电、热作用实现的,材料的可加工性主要取决于材料的导电性及热学特性,如熔点、沸点、比热容、导热系数、电阻率等,而几乎与其力学性能(硬度、强度等)无关。
这样可以突破传统切削加工对刀具的限制,可以实现用软的工具加工硬、韧的工件甚至可以加工聚晶金刚石、立方氮化硼一类的超硬材料。
参考资料来源:百度百科——电火花
火花产生是基于电火花腐蚀原理,即在工具电极与零件互相靠近时,极间电压将在正、负极间使电介质电离而形成火花放电,并在火花通道中瞬时产生大量热能,足以使金属局部熔化甚至汽化,而将金属腐蚀掉,从而形成所要求的型孔和盲孔。
当脉电压加到电极上时,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工作液,并产生火花放电,瞬间产生高温,温度高达104℃以上,使得零件上被蚀掉一小点金属,形成一个小凹坑。
此后,工作液恢复到绝缘状态。接着,第二个脉冲电压又重复上述动作,使零件的金属表面不断地被蚀掉,依次下去,即可将工具电极的形状复制在工件上,从而加工出所需的零件型孔和型腔来。
向左转|向右转
扩展资料:
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。 电火花加工主要由机械厂完成。电火花是一种自激放电,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。
于加工中材料的去除是靠放电时的电、热作用实现的,材料的可加工性主要取决于材料的导电性及热
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。
电火花产生的原理:
电火花是电弧的一种形式,是电子元器件。撞击的火花不是电弧,是火星,是被撞击出来高温的物质的颗粒。两者本质不同。一定的电压,当他把电极之间的空气,真空或着是起他物质电离,以火花的形式势放出.石头与石头相互摩擦产生能量,释放出来就成了电火花.高电压 击穿绝缘材料发生放电高电压一般是靠电磁感应制照的可能是摩擦时产生能量差,多余的能量产生高温,以光和热的形式放出。
主要特点:
1、电火花属于不接触加工
工具电极和工件之间并不直接接触,而是有一个火花放电间隙,这个间隙一般是在0.05~0.3mm之间,有时可能达到0.5mm甚至更大,间隙中充满工作液,加工时通过高压脉冲放电,对工件进行放电腐蚀。
2、可以“以柔克刚”
由于电火花加工直接利用电能和热能来去除金属材料,与工件材料的强度和硬度等关系不大,因此可以用软的工具电极加工硬的工件,实现“以柔克刚”。
3、可以加工任何难加工的金属材料和导电材料
由于加工中材料的去除是靠放电时的电、热作用实现的,材料的可加工性主要取决于材料的导电性及热学特性,如熔点、沸点、比热容、导热系数、电阻率等,而几乎与其力学性能(硬度、强度等)无关。这样可以突破传统切削加工对刀具的限制,可以实现用软的工具加工硬、韧的工件甚至可以加工聚晶金刚行、立方氮化硼一类的超硬材料。
4、可以加工形状复杂的表面
由于可以简单地将工具电极的形状复制到工件上,因此特别适用于复杂表面形状工件的加工,如复杂型腔模具加工等。特别是数控技术的采用,使得用简单的电极加工复杂形状零件成为现实。
5、可以加工特殊要求的零件
可以加工薄壁、弹性、低刚度、微细小孔、异形小孔、深小孔等有特殊要求的零件,也可以在模具上加工细小文字。由于加工中工具电极和工件不直接接触,没有机械加工的切削力,因此适宜加工低刚度工件及微细加工。
电火花加工流程:
(一)加工准备
1、所有工件加工时X、Y都以基准角置数,当镶件单独加工时,Z0一般置于镶件底面,配入模架中加工时,Z0一般置于模架面,顶部余量加工前由CNC操作员手动推平。
2、电极加工X、Y一般应为四面分中,底部置Z0,且每个电极必需加工出基准位平台和基准角。电极加工完以后必需即时打上相应的电极号码。
3、开粗时尽量选用较大的飞刀,提高工作效率,并且选择适当切削深度, 根据机床要求一般应为0.6~1.0mm,步距一般为55~75%D, (D为刀具直径)。
4、半精铣之前,应充分清角,保证切削时余量均匀,保护刀具和提高工作效率。
(二)加工余量和火花间隙
1、零件开粗时余量一般应不小于0.5mm,半精加工余量介于0.15-0.25mm之间,精加工时分型面一定要精铣到数,料位面一定要刀路均匀,擦穿位¸小碰穿位留0.05~0.1mm余量。
2、电极火花位,暴工一般为0.7~1.0mm,粗工一般为0.3-0.5mm,精工一般为0.1-0.15mm。
微细电火花加工的原理与普通电火花加工并无本质区别。其加工的表面质量主要取决于电蚀凹坑的大小和深度,即单个放电脉冲的能量;而其加工精度则与放电间隙、工艺系统稳定性、电极损耗等因素密切相关。
微细电火花加工也是利用脉冲电源,将高频放电能量输向放电间隙,靠产生的高温热效应等综合效应实现对材料的去除,从而达到对工件加工的目的。但由于被加工的孔径细微,一般在<5~100μm之间,因此要达到加工的尺寸精度和表面质量要求,还有一些特殊的要求。微细电火花加工具有以下一些特点:
(1) 放电面积很小
微细电火花加工的电极一般械留沉此在<5~100来自μm 之间,对于一个<5 μm 的电极来说,放电面积不到20μm2 ,在这样小的面积上放电,放电点的分布范围十分有限,极易造成放电组位置和时间上的集中,毫成势什乙号实运染粒增大了放电过程的不稳定犯连严用盐愿,使微细电火花加工变得困难。
(2) 单个脉冲放电能量很小
为适应放电面积极小的电火花放电状况要求,保证加工的尺权转寸精度和表面质量,每个脉冲的去除量应控制在0. 10~抓斗积山本研0. 01μm 的范围内,因此必须将每个放电脉冲的能量控制在10 - 6~10 - 7 J 之间,甚至更小。
(3) 放电间隙很小
由载确渐五其于电火花加工是非接战旧沿情课策理混触加工,工具与工件之间有一定的加工间隙。该放电间隙的大小随加夜架降针提春免工条件的变化而变化,数值从数微米到数百微米不等。放电间隙的控制与变化规律直接影响加工质量、加工稳定性和加工效率。特别是微细电火花加工中,微孔的加工占大部分,放电间隙的妈娘大小与稳定程度更是微孔加工得以成功的关键。
(4) 流室预倒样裂土快工具电极制备困难
要加工出尺寸很小的微小孔和微细型腔,必须先获得比其更小的微细工具电极。在以往的微细电火花加工中,微细工具电极一般采用专门加工后,二次安装到机回弦拉席当配床主轴头上的方法,此时明显存在着微细电极的安装误差及变形误差等,难以保证工具电极与工作台面的垂直度以及电极与回转主轴的同轴度等。线电极电主王顺装查载特火花磨削 (WEDG) 出现以前,微细电极的制造与安装一直是制约微细电火花加工技术发展的瓶颈问题。由于微细里挥字素端洲商草久电极安装过程中存在的问题,采用离线方式进行电极的检测显然是不可取的。从目前的应用情况来看,采用WEDG技术能很好地解决微细工具电极的制备问题。为了获得极细的工具电极,要求具有高精度的WEDG系统,婷武政深获同时还要求电火花加工子她程距培父余后降形元系统的主轴回转精度达到极高的水些损次消氢往无爱准,一般应控制在1μm 以内。
(5) 排屑困难,不易获得稳定火花放电状态
由于微孔加工时放电面积、放电间隙很小,极易造成短路,因此欲获得稳定的火花放电状态,其进给伺服控制系统必须有足够的灵敏度,在非正常放电时能快速地回退,消除间隙的异常状态,提高脉冲利用率,保护电极不受损坏。