先进放电加工技术

1、简述实现电火花放电加工的基本条件。1 .电火花加工必须采用直流脉冲电源为了使电火花放电产生的热量来不及传导扩散出去，形成极小范围内的瞬时高温，使金属局 部熔化、气化，放电时间必须极其短促，一般小于1ms。放电之后，为使介质有足够的时 间恢复到绝缘状态，还需有一定的放电停歇时间，不然会引起持续的电弧放电。脉冲放电能量应足够大放电通道要有很大的电流密度，脉冲放电产生的热量应足以使金属局部熔化或气化。3 .工件与工具电极之间必须保持合理的距离（即放电间隙）如果两极间距离大于放电间隙，介质不能被击穿，无法产生火花放电；两极间距离小于放电 间隙，会导致积炭，甚至发生电弧放电。4.两极间必须充人绝缘介质电

2、火花成形加工一般用煤油作为介质，线切割加工一般用去离子水或乳化液。绝缘介质是实 现电火花放电的必要条件，绝缘介质还有利于排除放电间隙中的电蚀产物，对工件和工具电 极起到冷却作用。简述电火花放电时，电极表面金属材料被蚀除的四个微观过程。1、极间介质的电离、击穿，形成放电通道；2、介质热分解、电极材料融化、气化，热膨 胀；3、电极材料的抛出；4、极间介质的消电离。影响电火花加工精度的主要因素有哪些？1.表面粗糙度电火花加工表面的粗糙度取决于放电蚀坑的深度及其分布的均匀程度只有在加工表面产生浅而分布均匀的放电蚀坑，才能保证加工表面有较小的粗糙度值。为了控制放电凹坑的均匀 性，需要采用等能量放电脉冲控

3、制技术，即检测间隙电压击穿下降沿，控制放电脉冲电流宽 度相等，用相同的脉冲能量进行加工，从而使加工表面粗糙度微观上均匀一致。加工间隙（侧面间隙）的影响加工间隙的大小及其一致性直接影响电火花成形加工的加工精度。只有掌握每个规准的加工 间隙和表面粗糙度的数值，才能正确设计电极的尺寸，决定收缩量，确定加工过程中的规准 转换。加工斜度的影响在加工中，不论型孔还是型腔，侧壁都有斜度，形成斜度的原因，除电极侧壁本身在技术要 求或制造中原有的斜度外，一般都是由电极的损耗不均匀，以及“二次放电”等因素造成的。（1）电极损耗的影响。电极由于损耗而形成锥度，这种锥度反映到工件上，就形成了加工 斜度。（2）工作液脏

4、污程度的影响。工作液越脏，“二次放电”的机会就越多，同时由于间隙状态 恶劣，电极回升的次数必然增多。这两种情况都将使加工斜度增大。（3）冲油或抽油的影响。采用冲油或抽油对加工斜度的影响是不同的。用冲油加工时，电 蚀产物由已加工面流出，增加了“二次放电”的机会，使加工斜度增大。而用抽油加工时，电 蚀产物是由抽吸管排出去，干净的工作液从电极周边进入，所以在已加工面出现“二次放电” 的机会较少，加工斜度也就小。（4）加工深度的影响在电火花成形加工中有什么措施可以降低电极损耗电火花线切割加工若采用负极性加工将导致什么结果电火花加工的定义，其加工性与材料什么性质有关？电火花加工是利用工具和工件（阳、阴电

5、极）之间脉冲放电时的电腐蚀现象对材料进行加工的 方法。电极材料应选择导电性好、熔点高和沸点较高，机械加工性能好的材料作为电极材料。 铜：制成各种精密复杂电极，可用于中小型腔加工钨、钼：熔点和沸点较高、损耗少，但其机械加工性能不好，价格较贵，一般仅用于线切割。 石墨：用于型腔加工铜碳、铜钨和银钨合金等合金材料：导热性好，熔点高，电极损耗少，价格较贵、制造成型 困难，通常只用于精密电火花加工解释极性效应的概念，并举例说明极性效应在电火花成型加工和线切割加工中的应用在电火花加工中，即使电极材料相同，但正、负电极上的蚀除速度仍是不同的，把由于正负极性 接法不同而蚀除速度不同的现象叫极性效应。在短脉宽的

6、脉冲加工时，电子轰击是主要的，正 极蚀除量大于负极;在长脉宽的脉冲加工时,离子轰击是主要的,负极蚀除量大。从提高生产率 和减小工具损耗角度来看,极性效应越显著越好。如用交变脉冲电流加工时，单个脉冲的极性 效应便相互抵消，增加了工具的损耗，因此，电火花加工一般都采用单向脉冲电源。一般在用短 脉宽做精加工时，应将工件接正极，称正极性加工;在用长脉宽做粗加工时，应将工件接负极，称 负极性加工。分析电火花线切割加工和电火花成型加工的共同点和不同处这二种加工形式都属于电火花加工是利用浸在工作液中的两极间脉冲放电时产生的电蚀作 用，蚀除导电材料的特种加工方法，又称放电加工或电蚀加工，英文简称EDM。不同点

7、：1）利用成型工具电极，相对工件作简单进给运动的电火花成形加工；2）利用轴向移动的金属丝作工具电极，工件按所需形状和尺寸作轨迹运动，以切割导电材料 的电火花线切割加工；电火花时的5种放电状态，要求能画出电流-电压波形图第一、开路（空载脉冲）放电间隙没有击穿，间隙上有大于50V的电压，但间隙内没有电 流流过，为空载状态（td=ti）。第二、火花放电（工作脉冲，或称有效脉冲）间隙内绝缘性能良好，工作液介质击穿后能有 效地抛出、蚀除金属。波形特点是：电压上有td，te和Ie波形上有高频振荡的小锯齿波形。 第三、短路（短路脉冲）电火花机加工机床放电间隙直接短路相接，这是由于伺服进给系统 瞬时进给过多或

8、放电间隙中有电蚀产物搭接所致。间隙短路时电流较大，但间隙两端的电压 很小，没有蚀除加工作用。第四、电弧放电（稳定电弧放电）电火花机加工机床由于排屑不良，放电点集中在某一局部 而不分散，局部热量积累，温度升高，恶性循环，此时火花放电就成为电弧放电，由于放电 点固定在某一点或某局部，因此称为稳定电弧，常使电极表面结炭、烧伤。波形特点是td 和高频振荡的小锯齿波基本消失。第五、过渡电弧放电（不稳定电弧放电，或称不稳定火花放电）过渡电弧放电是正常火花机 放电与稳定电弧放电的过渡状态，是稳定电弧放电的前兆。波形特点是击穿延时td很小或 接近于零，仅成为一尖刺，电压电流波上的高频分量变低成为稀疏和锯齿形。

9、早期检测出过 渡电弧放电，对防止电弧烧伤有很大意义。简述大面积混粉镜面电火花加工技术的机理 大面积混粉电火花镜面加工则是在电火花加工工作液中混入一定成分、粒度和浓度的粉末颗 粒显著改善被加工表面的表面质量使加工表面达到类似于镜面的效果什么叫拉弧，它有什么危害，简述电火花成型加工中出现拉弧现象后如何补救的措施 当两个导体间的电压击穿空气层形成电弧，当电弧形成后空气即产生大量的电子，导电性能 迅速提高，即使两导体间的距离继续增大仍不能使电弧熄灭，这现象就是拉弧。1）增大脉冲间隔。2）调大伺服参考电压（加工间隙。3）引入周期抬刀运动，加大电极上抬和加工的时间比。4）减小放电电流（峰值电流5）暂停加工

10、，清理电极和工件（例如用细砂纸轻轻研磨）后再重新加工。6）试用反极性加工（短时间），使积炭表面加速损耗掉。简述钛合金电火花放电着色技术的机理在完成第一次形状切割的粗加工后，给以适当的偏移量（切深），在进行第二次切割精加工的同 时进行表面着色。加工所使用的电源是单向脉冲电源,将钛合金工件接电源的阳极，电极丝接 电源的阴极。使用去离子水作工作液。种加工方法之所以能使钛合金表面产生颜色,是因为 加工过程中钛合金表面产生了氧化膜所致。由于氧化膜使入射光和反射光产生干涉现象，从 而呈现出颜色。简述一种非导电材料的电火花加工技术 在非导电材料表面预制一层具有导电性的辅助电极然后将辅助电极和工件一起置入加工液 中，且使被加工材料为阳极，工具电极为阴极;加工初始阶段，由于辅助电极的导电性，使 火花放电加工得以进行;当工具电极穿过辅助电极层后，由于加工时从煤油中分解产生的碳 沉积物附着于绝缘性陶瓷材料表面而形成了一层导电膜使绝缘性陶瓷的加工表面具有导电 性，从而使得加工继续进行。简述气体中电火花表面强化技术的过程，并结合示意图说明电火花表面强化技术的基本原理是储能电源通过电极以102000Hz的频率在电极与零部 件之间产生火花放电在10八-6 10A-5s内电极与零部件接触的部位即达到50001OOOOC 的高温，使该区域的局部材料熔化、气化或等离子体化，将电极材料高速过渡并扩散到工作 表