电火花加工必须具备基本条件
电腐蚀现象早在19世纪初就被人们发现并加以研究。例如,电器开关在闭合或断开时,往往产生火花放电而把接触表面烧毛、腐蚀。所以人们一直认为电腐蚀是有害的。因而不断地研究它的成因,并设法减轻和避免。研究结果表明,电火花腐蚀的主要原因在于火花放电时,火花通道瞬时产生大量的热,以致使电极表面的金属局部熔化甚至汽化而被蚀除下来,形成放电凹坑。要将放电腐蚀原理用于导电材料的尺寸加工,必须具备以下几个基本条件。
1)工具电极和工件电极之间在加工时必须保持一定的间隙,一般是几个微米至数百微米。因此,加工中必须用自动进给调节机构来保证加工间隙随加工状态而变化。
2)火花放电必须在一定绝缘性能的介质中进行,液体介质有压缩放电通道的作用,同时液体介质还能把电火花加工过程中产生的金属屑、炭黑等电蚀产物从放电间隙中排出去,并对电极和工件有较好的冷却作用。
对导电材料进行尺寸加工时,极间应有液体介质;表面强化时,极间为气体介质。
3)放电点局部区域的功率密度足够高,即放电通道要有很高的电流密度(一般为105~106A/cm)。这时,放电所产生的热量就足以使电极表面的局部金属瞬时熔化甚至汽化。
4)火花放电是瞬时的脉冲性放电。放电的持续时间一般为1~1000μs,这样才能使放电产生的热量来不及传导扩散到材料的其余部份,放电点集中在很小范围,内能量集中,温度高。如果放电时间过长,就会形成持续电弧放电,使加工表面材料大范围熔化**而无法用作尺寸加工。
5)在先后两次脉冲放电之间,应有足够的停歇时间,排除电蚀产物,使极间介质充分消电离,恢复介电性能,以保证每次脉冲放电不在同一点进行,避免发生局部**现象,使重复性脉冲放电顺利进行。图4.1.1所示为脉冲电源的空载电压波形。图中ti为脉冲宽度,t0为脉冲间隔,tp为脉冲周期,ui脉冲峰值电压或空载电压。