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數(shù)控電火花線切割加工原理
日期:2010年07月21 來源:沈陽機(jī)床(集團(tuán)) 關(guān)鍵字:機(jī)床
數(shù)控電火花線切割加工原理
電丸花線切割加工放電基本原理
電火花線切割加工時(shí),在電極絲和工件之間進(jìn)行脈沖放電。,電極絲接脈沖電源的負(fù)極,工件接脈沖電源的正極。當(dāng)來一個(gè)電脈沖時(shí),在電極絲和工件之間產(chǎn)生一次火花放電,在放電通道的中心溫度瞬時(shí)可高達(dá)100℃以上,高溫使工件金屬熔化,甚至有少量汽化,高溫也使電極絲和工件之間的工作液部分產(chǎn)生汽化,這些汽化后的工作液和金屬蒸氣瞬聞迅速熱膨脹,并具有爆炸的特性。這種熱膨脹和局部微爆炸,拋出熔化和汽化了的金屬材料而實(shí)現(xiàn)對工件材料進(jìn)行電蝕切割加工。通常認(rèn)為電極絲與工件之間的放電間隙堍在O Ol r一左右,若電脈沖的電壓高,放電間隙會(huì)大一些。
為了確保每來一個(gè)電脈沖時(shí)在電極絲和_[件之間產(chǎn)生的是火花放電而不是電弧放電,必須創(chuàng)造必要的條件。首先必須使兩個(gè)電脈沖之間有足夠的問隔時(shí)間,使放電間隙中的介質(zhì)消電離,即使放電通道中的帶電粒子復(fù)合為中性粒子,恢復(fù)本次放電通道處聞隙中介質(zhì)的絕緣強(qiáng)度,以免總在同一處發(fā)生放電而導(dǎo)致電弧放電。一般脈沖間隔應(yīng)為脈沖寬度的4倍以上。
為了保證火花放電時(shí)電極絲(一般用鉬絲)不斷燒斷,必須向放電間隙注入大量工作液,以使電極絲得到充分冷卻。同時(shí)電極絲必須作高速軸向運(yùn)動(dòng)-以避免火花放電總在電極絲的局部位置而被燒斷,電極絲速度在8~lOm/s左右。高速運(yùn)動(dòng)的電極絲,有利于不斷往放電問隙中帶人新的工作液,同時(shí)也有利于把電蝕產(chǎn)物從間隙中帶出去。
電火花切割加工時(shí),為了獲得比較好的表面粗糙度和高的尺寸精度,并保證鋁絲不被燒斷,應(yīng)選擇好相應(yīng)的脈沖參數(shù),并使工件和鉬絲之間的放電必須是火花放電,而不是電弧放電。
火花放電與電弧放電的區(qū)別如下:
①電弧放電是由于電極間隙消電離不充分,放電點(diǎn)不分散,多次連續(xù)在同一處放電而形成,它是穩(wěn)定的放電過程,放電時(shí),爆炸力小,蝕除量低。而火花放電是非穩(wěn)定的放電過程,具有明顯的脈沖特征,放電時(shí),爆炸力大,蝕除量高。
②電弧放電的伏安特征曲線為正值(即隨著極間電壓的減小,通過介質(zhì)的電流也減小).而火花放電的伏安特征曲線為負(fù)值(即隨著極間電壓的減小,通過介質(zhì)的電流卻增加)。
③電弧放電通道形狀呈圓錐形,陽極與陰極斑點(diǎn)大小不同,陽極斑點(diǎn)小,陰極斑點(diǎn)大,因此,其電流密度也不相同,陽極電流密度為2 800A/c群,陰極電流密度為300 A/cm2。火花放電的通道形狀呈鼓狀,陽極和陰極的斑點(diǎn)太小實(shí)際相等。因此,兩極上電流密度相同,而且很高。
④電弧放電通道和電極上的溫度約為7 000~8000℃,而火花放電通道和電極上的溫度約為10 o。O~12 000℃。
⑤電弧放電的擊穿電壓低,而火花放電的擊穿電壓高。
⑥電弧放電中,蝕除量較低,且陰極腐蝕比陽極多,而在火花放電中,大多數(shù)情況下是陽極腐蝕量遠(yuǎn)多于陰極,為此,電火花加工時(shí)工件接脈沖電源正極。
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