电火花加工特点和应用范围
出处:按学科分类—工业技术 北京工业大学出版社《特种加工手册》第134页(1693字)
3.1.4.1 电火花加工特点
①由于电火花加工是基于脉冲放电时的蚀除原理,其脉冲放电的能量密度很高,因而可以加工任何硬、脆、韧、软、高熔点的导电材料.此外,在一定条件下还可以加工半导体材料和非导电材料.
②加工时,工具电极与工件材料不接触,有利于小孔、薄壁、窄槽以及各种复杂截面的型孔、曲线孔、型腔等的加工,也适合于精密细微加工.
③当脉冲放电的持续时间很短时,放电时所产生的热量来不及传散,可以减小材料被加工表面热影响层,提高材料加工后的表面质量,同时,还适合于加工热敏感性较强的材料.
④脉冲参数可以在一个较大的范围内调节,可以在同一台机床上连续进行粗、半精及精加工.精加工时精度一般为0.01mm,表面粗糙度Ra为0.63~1.25μm;微精加工时精度可达0.002~0.004mm,表面粗糙度Ra为0.04~0.16μm.
⑤直接利用电能进行加工,便于实现自动化,
3.1.4.2 电火花加工的应用范围
(1)穿孔加工 一般指贯通的二维型孔的电火花加工.它既可以是等截面通孔,也可以是变截面通孔.此外,还包括用片状电极切断和侧面成形等.主要用于型孔(圆孔、方孔、多边孔、异形孔)、曲线孔(弯孔、螺旋孔)、小孔、微孔等加工,例如落料模、复合模、级进模、拉丝模、喷嘴、喷丝孔等.
(2)型腔加工 一般指三维型腔和型面电火花加工,此外,还包括电火花雕刻.主要用于塑料模、锻模、压铸模、挤压模、胶木模,以及整体叶轮、叶片等各种曲面零件.
(3)线电极切割 这种加工方法的加工原理不是靠成形工具电极把尺寸形状复制在工件上,而是用移动着的线状电极丝按预定的轨迹进行切割加工.其运行轨迹可以用靠模、光电或数字程序等方式来控制,适用于切断、切割各类复杂型孔(例如冲裁模)以及零件和工具等的加工.
(4)电火花磨削 这种加工方法实质上是应用机械磨削的成形运动进行电火花加工.它的工具电极与工件电极之间作相对运动,其中之一或二者作旋转运动.电火花磨削主要用于磨平面和内外圆、小孔以及成形镗磨和铲磨等.
(5)电火花展成加工 这种加工方法是利用成形工具电极与工件电极作相对的展成运动(回转、回摆或往复运动等),使二者相对应的点保持固定重合的关系,逐点进行电火花加工.目前应用较广的是共轭回转加工,如螺纹环规、丝规、小模数齿轮、内螺旋齿轮等回转体零件加工.此外,还有棱面展成、锥面展成、螺旋面展成加工等.
(6)表面强化 这种加工方法一般是以空气为极间介质,工具电极相对于工件作小振幅的振动,二者时而短接,时而离开.在这过程中产生脉冲式的火花放电,使空气中的氮或工具材料渗透到工件表面层内部,以改善工件表面的机械性能.目前主要用于金属表面渗氮、渗碳或涂覆特殊材料,也可用于金属表面淬火.
(7)非金属电火花加工 一般是用高频高压的脉冲电源,通过尖状电极施加到所要加工的非金属工件上,并使其产生火花放电而瞬时释放出大量的热量,从而使工件的局部材料瞬时熔化和汽化,以达到加工的目的.这种加工方法主要用于半导体和非导电体材料的穿孔加工.
(8)其他电火花加工 除上述几种应用外,电火花加工还可用于打印标记、刻字、跑合齿轮啮合件、取出折断在零件中的丝锥或钻头,以及对已淬火零件进行整修等.