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石墨模具
石墨模具电火花加工技术(一)
石墨模具
电火花加工原理是基于刀具和工件(正极和负极)之间的脉冲火花放电过程中产生的电腐蚀现象来去除多余的金属,以满足尺寸、形状和尺寸的要求。零件表面质量。
石墨模具
电火花加工方法的分类:电火花线切割、电火花线切割、电火花磨削、电火花加工、电火花表面强化、电火花雕刻等。
1、
石墨模具
电火花加工的基本原理和必要条件
1)在工具电极和工件电极之间必须保持间隙,通常是几微米到几百微米。
2)火花放电必须在具有一定绝缘性能的介质中,通常是煤油和去离子水。工作流体也具有冷却作用。
3)放电点的局部区域的功率密度足够高(W=IV)。
4)火花放电是瞬时脉冲放电,持续时间为1~1000秒。
5)在两次脉冲放电之间,应有足够的间歇时间以消除腐蚀产物,使得电极之间的电介质可以完全去离子,并且可以恢复介电性能。
2、
石墨模具
电火花加工的特点
优势:机械加工材料的去除是通过放电的热作用实现的,并且几乎与机械性能(硬度、强度)无关,因此它适合于加工难切削的材料。刀具电极不与工件接触,适合于加工低刚度、微细加工、表面形状复杂的工件。它可以直接通过电能进行处理,易于数字化和智能化控制。
局限性:导电材料的加工;慢速加工速度;电极磨损。
3、
石墨模具
电火花加工的微观过程
(1)极性介质的击穿和放电
由于刀具电极和工件的微表面不均匀,电极之间的距离很小,电极之间的电场强度很不均匀。在突出点或尖端附近的电场强度通常是最大的。放电通道是由大约相等数量的带电粒子(正离子)和带负电粒子(电子)和中性粒子(原子或分子)组成的等离子体。当带电粒子高速碰撞时,会产生大量的热量,使通道温度很高,但分布不均匀。通道中心的温度从中心逐渐减小到边缘。通道中心的温度可高达10000℃。
在放电过程中,还会产生一系列导数现象,包括热效应、电磁效应、光效应、声效应、宽频带电磁波辐射和爆炸冲击波。
(2)能量转换、分配和传输
电火花加工表面局部放大图
一旦电极间介质被击穿,脉冲电源通过放电通道瞬时释放能量,并将电能转换为热能、动能、磁能、光能、声能和电磁辐射能(其中大部分为:转化成热能),使放电点和通道本身的温度急剧上升,通道内发生局部熔化或汽化。培养基也蒸发或解理。热源产生非常高的温度和熔化和蒸发的电极材料。
(3)电极材料的放电
1)抛出条件(原因):A.热爆炸力;B.泡泡;C材料低压再沸。
2)形状:表面张力;内聚力。
3)电蚀产物抛出聚集区:在第一脉冲放电结束后,应该有一段时间间隔来去掉间隙电介质,即放电通道中的带电粒子复合成中性粒子,以恢复放电通道上的间隙电介质的绝缘强度,从而不重复在同一位置放电,并导致电弧放电,从而确保放电根据两极。下一个击穿通道形成在最近或最低电阻率。
作用:充分消除电离时间。排除腐蚀产物。排除热量。
4、
石墨
模具电火花加工常用术语和符号
10)放电时间(电流脉冲宽度)te(s)是在工作液体电介质击穿之后流过放电间隙的放电电流。
11)在从间隙的两端添加脉冲电压之后,击穿延迟TD(s),一旦经过一小段时间TD,工作液体介质就可能发生概率击穿和放电。这个时间叫做击穿延迟。
12)脉冲周期TP(s)从电压脉冲的开始到下一个电压脉冲的开始的时间称为脉冲周期。很明显,TP=Ti+。完成后,它又小又粗糙。
13)开路电压(空载电压)或峰值电压UI(V)
14)在电流表上指示电流I(a)流量放电。间隙中的平均电流。加工小,粗加工大;
15)峰值电流IE(a)是火花隙放电时脉冲电流的最大值(瞬时值)。
16)正负极性加工基于工件,工件与脉冲电源(高电位端)的正极性连接,称为正极性加工,反之,工件与负极性连接。电源(低电位端),称为负极性处理。
17)放电状态是指电火花加工过程中放电间隙中每个脉冲的基本状态,一般分为五个放电状态。
a.开路:放电间隙不破。
b.火花放电:
c.短路:放电间隙的直接短路连接。
d.电弧放电:由于切屑去除不良,放电点集中在局部而不分散,局部积热、温升、恶性循环,此时火花放电成为电弧放电。
e.瞬态电弧放电
18)加工速度是以单位时间(min)从工件上去除的金属体积(),当用质量(g)计算时用Vm表示。
19)工具电极每单位时间(min)损失的损失率Ve(/min或g/min)。
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更新时间:2018-11-13 20:59:45 【
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