电极放电加工原理.pptx

2001-06-29徐相國制作1放電加工原理放電加工原理講講師師講講師師:徐徐 相相 國國徐徐 相相 國國課課時時課課時時next2001-06-29徐相國制作2第一章第一章放電加工的由來放電加工的由來l放電加工發展史放電加工發展史 18世紀中期世紀中期1878 1943 1950 1953 20世紀后半期世紀后半期1998l放電加工發展趨勢放電加工發展趨勢 向著更加自動化和高精度的程度方向發展向著更加自動化和高精度的程度方向發展next2001-06-29徐相國制作3什么是放電加工什么是放電加工 -放電加工定義放電加工定義l放電加工亦即電火花加放電加工亦即電火花加工。工。l利用加工用的電極工具利用加工用的電極工具和被加工物之間所發生和被加工物之間所發生之放電作用之放電作用將被加工將被加工物之加工部位去除的現物之加工部位去除的現象稱為放電加工象稱為放電加工next2001-06-29徐相國制作4l l按加工現象按加工現象按加工現象按加工現象 電暈放電電暈放電電暈放電電暈放電 火花放電火花放電火花放電火花放電 輝光放電輝光放電輝光放電輝光放電 電弧放電電弧放電電弧放電電弧放電什么是放電加工什么是放電加工 -放電加工分類放電加工分類暗流電暈火花輝光電弧接觸導體間之電流電壓上升電壓上升電壓上升電流增加電流增加接觸脫離電流增加next2001-06-29徐相國制作5l凡屬導電性材料凡屬導電性材料均可均可加工加工且能以高精度和且能以高精度和無須人為操作而進行。無須人為操作而進行。l如銅如銅 材材鋼材鋼材碳化鎢碳化鎢導電性陶瓷等。導電性陶瓷等。l也可進行非金屬材料加也可進行非金屬材料加工工如寶石如寶石玻璃等進玻璃等進行電暈放電。行電暈放電。什么是放電加工什么是放電加工 -放電加工適用范圍放電加工適用范圍next2001-06-29徐相國制作6放電加工電氣原理放電加工電氣原理 -自然界的放電自然界的放電l每當陰雨天，常會閃電每當陰雨天，常會閃電打雷，亦常听說樹木或打雷，亦常听說樹木或動物被雷擊而燒毀或死動物被雷擊而燒毀或死亡，此現象為大自然間亡，此現象為大自然間的放電。的放電。l當我們將兩根帶電導体當我們將兩根帶電導体接触的剎那間，也會有接触的剎那間，也會有火花產生，同時導線頭火花產生，同時導線頭有被熔解的情況，此稱有被熔解的情況，此稱為放電，一般常見的是為放電，一般常見的是焊接。焊接。next2001-06-29徐相國制作7l放電加工是以銅等較軟放電加工是以銅等較軟的工具，將超硬合金等的工具，將超硬合金等加工成所需要的形狀。加工成所需要的形狀。電极為餅干形則加工出電极為餅干形則加工出的形狀即為餅干形。的形狀即為餅干形。l將電极与工件浸在液体將電极与工件浸在液体介質中，通過電源使兩介質中，通過電源使兩端施加電壓，產生連續端施加電壓，產生連續性的火花放電，利用高性的火花放電，利用高能量，高密度熱能侵蝕能量，高密度熱能侵蝕工件的加工現象工件的加工現象電流伺服机构電极電源被加工物加工液雕模放電加工机的原理雕模放電加工机的原理雕模放電加工机的原理雕模放電加工机的原理放電加工電氣原理放電加工電氣原理next2001-06-29徐相國制作8放電加工電氣原理放電加工電氣原理 -放電周期放電周期充充 電電機頭下降機頭下降擊破絕緣擊破絕緣火花放電火花放電機機台台利利用用電電子子管管之之開開關關功功能能在在一一個個時時間間周周期期內內產產生生放放電電恢恢復復之之過過程程反反復復循循環環從從而而形形成成放放電電。恢復絕緣恢復絕緣next2001-06-29徐相國制作9放電加工電氣原理放電加工電氣原理 -放電周期波形放電周期波形l機器通過電阻機器通過電阻R R對電容對電容C C充電充電一般電極為一般電極為+工件為負工件為負l機台通過各條件設置來加工工機台通過各條件設置來加工工件件從而機頭下降從而機頭下降l當間隙越來越近時當間隙越來越近時電容終端電容終端電壓超過電極和工件之耐電壓電壓超過電極和工件之耐電壓時時即擊破絕緣開始放電。即擊破絕緣開始放電。l當火花放電回路之電阻遠比充當火花放電回路之電阻遠比充電回路之電阻低時電回路之電阻低時電容之負電容之負荷在短時間內消失荷在短時間內消失即放電結即放電結束。束。VV工作V SVOFFnext2001-06-29徐相國制作10放電加工電氣原理放電加工電氣原理 -放電加工過程放電加工過程l1.電极与被加工体接近成數電极与被加工体接近成數um的距离時，先在最短距的距离時，先在最短距离處迸出火花，火花立即成离處迸出火花，火花立即成為細電孤柱，亦即電流密度為細電孤柱，亦即電流密度很高的電子流，打擊被加工很高的電子流，打擊被加工体的一點。体的一點。l電子流在此成為熱，被加工電子流在此成為熱，被加工体即使為高熔點的金屬，也体即使為高熔點的金屬，也會被此熱熔化一點。會被此熱熔化一點。l此時電子流碰撞金屬蒸气，此時電子流碰撞金屬蒸气，發生的离子等也同時將電极發生的离子等也同時將電极加熱。加熱。電极被加工物加工油電壓電流1.next2001-06-29徐相國制作11放電加工電氣原理放電加工電氣原理 -放電加工過程放電加工過程l2.這些熱使周邊的加工油成氣化狀態這些熱使周邊的加工油成氣化狀態l3.放電造成加工油突然氣化膨脹，對熔放電造成加工油突然氣化膨脹，對熔化的被加工与電极施加壓力。就被加工化的被加工与電极施加壓力。就被加工体、電极全体而言，此壓力很小，但就体、電极全体而言，此壓力很小，但就單位面積而言，卻很大單位面積而言，卻很大.l4.金屬的熔化部分噴成小圓團，四散于金屬的熔化部分噴成小圓團，四散于加工液中加工液中.端部未噴散的部分隆起，殘留端部未噴散的部分隆起，殘留于被加工体及電极于被加工体及電极.此處成為后續的放電此處成為后續的放電點點l5.熔化的金屬噴開后的遺跡被周圍的冷熔化的金屬噴開后的遺跡被周圍的冷油侵入，很快奪走殘余的熱油侵入，很快奪走殘余的熱.剛才發生放剛才發生放電的間隙也回复絕緣電的間隙也回复絕緣2.3.4.5.next2001-06-29徐相國制作12放電加工電氣原理放電加工電氣原理 -電極材料的要求電極材料的要求l放電穩定放電穩定l電阻低電阻低l放電時消耗少放電時消耗少l放電時之加工速度放電時之加工速度精度精度粗糙度良好粗糙度良好l耐大電力放電耐大電力放電l機械強度大機械強度大l成形容易成形容易價格低廉價格低廉next2001-06-29徐相國制作13放電加工電氣原理放電加工電氣原理 -一般模具鋼材料介紹一般模具鋼材料介紹lVIKING此種材質主要應用于模仁零件中此種材質主要應用于模仁零件中在放電加工中相對比較穩定在放電加工中相對比較穩定電極消耗少電極消耗少加加工效率較高工效率較高尺寸精度易保証尺寸精度易保証lSDK11SDK61此種材質主要應用于塑膠模此種材質主要應用于塑膠模具中具中放電加工狀態良好放電加工狀態良好電極消耗少電極消耗少但在但在薄小工件加工時薄小工件加工時易變形易變形尺寸精度易保証尺寸精度易保証lV3:此種材質常用于沖壓模具此種材質常用于沖壓模具其硬度高其硬度高熱熱傳導差傳導差比熱低比熱低在放電加工中性能不穩定在放電加工中性能不穩定電極消耗大電極消耗大加工效率低加工效率低尺寸精度不易保証。尺寸精度不易保証。next2001-06-29徐相國制作141放電發生2放電分散4放電集中3追蹤加工的進行異常放電成因及預防異常放電成因及預防 -放電異常成因放電異常成因next2001-06-29徐相國制作15l從電氣條件去改善從電氣條件去改善l從加工觀念去改善從加工觀念去改善l從放電能量的大小去改善從放電能量的大小去改善l從媒介上去改善從媒介上去改善異常放電成因及預防異常放電成因及預防 -放電異常預防放電異常預防next2001-06-29徐相國制作16異常放電成因及預防異常放電成因及預防 -放電異常預防放電異常預防a三軸同時加工改善側邊或底面二次放電b採用圓擴孔或z軸鎖定搖動加工方式來改善深孔二次放電l從加工方法上改善從加工方法上改善next2001-06-29徐相國制作17異常放電成因及預防異常放電成因及預防 -放電異常預防放電異常預防改善前改善後電極部份逃料(虛線部位)從電極設計上改善over