因為電火花加工能夠加工難切削的資料，并且能夠加工出特別以及復雜形狀的零件。因而，電火花加工技能廣泛應用于機械、航空航天、電子、儀器、輕工業(yè)等部分�？墒且驗榧庸みM(jìn)程技術(shù)參數較多，各技術(shù)參數之間存在必定的影響，常常會(huì )帶來(lái)一些技術(shù)疑問(wèn)，直接影響加工的質(zhì)量與功率。因而，對影響加工外表質(zhì)量要素的剖析具有重要的含義。

1  電火花加工外表質(zhì)量剖析

電火花加工外表質(zhì)量首要包含外表粗糙度、外表蛻變層和外表力學(xué)功能。電火花加工外表首要由無(wú)數個(gè)無(wú)方向性的小坑和硬凸邊所組成，其外表粗糙度的核算與機械加工一樣，選用微觀(guān)概括平面度的均勻算術(shù)偏差值Ra表明。因為電火花加工去掉資料靠的是東西和工件之間因為放電發(fā)作的高溫，在消電離期間，因為工作液的敏捷冷卻，使得工件外表層發(fā)作很大的改動(dòng)。在外表蛻變層中又分為熔融凝結層、熱影響層、微觀(guān)裂紋3個(gè)層次，如圖1。


外表力學(xué)功能首要為顯微硬度、剩余應力、耐疲憊功能等項目標。大量試驗研討證實(shí)：在電火花加工后，工件的顯微硬度和耐磨性都有所進(jìn)步，不一樣的資料，進(jìn)步的程度也有所不一樣。因為電火花加工進(jìn)程中，工件外表閱歷瞬時(shí)的先脹大后縮短的效果，使工件外表構成剩余應力，剩余應力大部分為拉應力，在外表層中會(huì )呈現較小的壓應力。因為剩余應力和也許存在的微觀(guān)裂紋的效果，電火花加工后的工件的耐疲憊性會(huì )大大下降，因而需求采取必定的熱處理，消除這一不利的影響。

2  電參數對外表粗糙度的影響

電火花加工首要靠東西電極與工件之間的脈沖性放電發(fā)作的瞬時(shí)高溫、高熱去掉資料的。去掉資料構成的放電痕跡首要由脈沖能量決議。而單個(gè)脈沖放電所開(kāi)釋的能量取決于極間放電電壓、放電電流和放電繼續時(shí)刻(即脈沖寬度)，其核算公式為：

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因而，影響電火花加工外表粗糙度的電參數首要有峰值電壓、峰值電流和脈沖寬度。因為在必定的加工條件下，峰值電壓改動(dòng)不大，一般取定值，所以，外表粗糙度首要取決于峰值電流和脈沖寬度。

依據試驗研討，以銅為東西電極，鋼為工件時(shí)，可得到外表粗糙度與峰值電流和脈沖寬度的經(jīng)歷公式：



2.1  峰值電流對外表粗糙度的影響

在脈沖寬度必守時(shí)，跟著(zhù)峰值電流添加，單個(gè)脈沖能量也添加，使外表粗糙度值增大，如圖2。因而，為取得較小的外表粗糙度值，應盡量減小峰值電流值。


2.2  脈沖寬度對外表粗糙度的影響

當峰值電流必守時(shí)，脈沖寬度大，單個(gè)脈沖能量大，放電腐蝕發(fā)作的放電痕跡大而深，外表粗糙度變差，如圖3。因而，在峰值電流必守時(shí)，一般挑選較小的脈沖寬度，來(lái)取得較好的外表粗糙度。


3  東西電極對外表粗糙度的影響

3.1  東西電極資料和外表粗糙度

在電火花加工進(jìn)程中，東西電極的資料不一樣，電極的功能不一樣，在加工進(jìn)程中電極的損耗不一樣，對工件外表粗糙度的影響也不一樣。資料質(zhì)量差、安排不均勻、含雜質(zhì)的電極會(huì )使加工出來(lái)的工件外表粗糙度值大，達不到加工的需求。一般，在粗加工規準中，脈沖寬度較大，此刻紫銅電極比石墨電極的加工外表粗糙度好。在精加工規準中，脈沖寬度小，石墨電極加工外表粗糙度較好。電火花成型加工是將電極的外表復制到工件外表，電極外表粗糙度會(huì )直接影響加工外表的粗糙度，特別在精加工時(shí)，東西電極一般都要進(jìn)行拋光處理。

3.2  加工極性的影響

在脈沖放電進(jìn)程中，正、負電極外表別離遭到負電子和正離子的炮擊，因而兩極外表分配的能量不一樣。因為電子的質(zhì)量和慣性較小，在放電初始期間，就能取得較大的速度和初速度，炮擊正極外表，使電極資料敏捷熔化和氣化。然而，正離子的質(zhì)量和慣性較大，跟著(zhù)放電時(shí)刻的繼續，其取得的能量較大，對負極外表的炮擊效果強。因而，在脈沖寬度較小時(shí)，應挑選正極性加工;在脈沖寬度較大時(shí)，應挑選負極性加工。一般來(lái)說(shuō)，正極性加工的外表粗糙度要比負極性加工的外表粗糙度好，精加工時(shí)為了取得較好的外表質(zhì)量都挑選正極性加工。

4  加工面積的影響

試驗研討表明：在其他加工條件一樣的情況下，加工面積不一樣，外表粗糙度相差很大。當加工面積較大時(shí)，即便很小的脈沖能量，加工工件的外表粗糙度值也很難小于0.32 μm，并且跟著(zhù)加工面積的增大，外表粗糙度變差。這是因為在加工進(jìn)程中，東西電極和工件相當于電容器的兩個(gè)極。依據平行板電容核算公式：



可知，跟著(zhù)加工面積的增大，電火花加工中寄生電容增大，即電火花加工兩極板的儲能效果增強，在電規準較小的情況下，電能被此電容“吸收”。此刻，只能起到“充電”效果而不會(huì )導致火花放電。通常堆集屢次脈沖才干發(fā)作一次放電，這使得加工出的放電凹坑較大，外表粗糙度值變大。

“混粉加工”新技術(shù)的呈現處理了這一疑問(wèn)，選用“混粉”加工技能，能夠在較大的面積上加工出粗糙度值為0.05～0.1 μm的亮光面�；旆奂庸ぞ褪窃诠ぷ饕褐谢烊氡囟�量的硅或鋁等導電粉末，使工作液的電阻率下降，潛布電容減小。一起將放電通道分割成很多小的放電通道，使放電能量大大細化，能夠得到較小的外表粗糙度值。普通加工與混粉加工極間電場(chǎng)分布圖如圖4所示。


5  電蝕產(chǎn)品對外表粗糙度的影響

跟著(zhù)加工的進(jìn)行，東西電極和工件之間的電蝕產(chǎn)品增多，過(guò)多的電蝕產(chǎn)品假如來(lái)不及從極間掃除、分散出去，這不只會(huì )使油液變臟、粘度變大，不利于帶走電極與工件之間的電蝕產(chǎn)品，并且會(huì )改動(dòng)空隙介質(zhì)的成分，下降其絕緣強度，使東西和工件之間的二次放電次數增多，影響極間放電狀況。使放電點(diǎn)會(huì )集在某一部位，損壞消電離進(jìn)程，影響放電安穩性。這樣，脈沖性火花放電將惡性循環(huán)轉變?yōu)橛泻Φ陌卜�電弧放電狀況，一起工作液部分高溫分化后也許構成積碳表象，在該處聚集成焦粒，這都會(huì )燒傷東西電極和工件外表，使外表粗糙度值增大。別的，電蝕產(chǎn)品排出不充分還簡(jiǎn)略導致短路表象，下降加工速度，長(cháng)時(shí)刻的短路效果使電路中電流增大，影響脈沖電源的壽命。為了處理這一疑問(wèn)，需求常常過(guò)濾及清洗工作液，加強過(guò)濾循環(huán)，要人工整理工作液中的積存炭黑和金屬微粒。在加工進(jìn)程中，為了強化電蝕產(chǎn)品的排出，還要進(jìn)行恰當的工作液循環(huán)。工作液循環(huán)方法可分為沖油式和抽油式兩種方法。沖油或抽油方法如圖5所示。


沖油方法排屑能力強，能使電蝕產(chǎn)品完全從極間排出�？墒�，在排屑進(jìn)程中，電蝕產(chǎn)品會(huì )經(jīng)過(guò)已加工區，會(huì )導致東西和工件之間的“二次放電”，然后損壞加工外表，下降外表質(zhì)量。選用抽油方法，電蝕產(chǎn)品從待加工外表排出，盡管不會(huì )影響已加工外表的質(zhì)量�？墒�，排屑不充分，并且加工進(jìn)程分化出的可燃氣體簡(jiǎn)略積聚在抽油回路的死角處，導致“放炮”表象。這不只會(huì )導致安全性危險，并且也會(huì )加劇電極的損耗，使電極構成錐度，影響加工的精度。因而，一般挑選沖油方法強化電蝕產(chǎn)品的排出。

沖油方法的挑選，導致了另一個(gè)影響外表質(zhì)量要素的研討。怎么避免電蝕產(chǎn)品從已加工區排出時(shí)導致的二次放電疑問(wèn)，變成大家重視的熱門(mén)。尤其是在微小孔電火花加工中，東西電極與工件之間放電空隙十分小，導致二次放電的概率十分大，即便加工進(jìn)程中能得到極好的外表質(zhì)量，在電蝕產(chǎn)品排出的進(jìn)程中也會(huì )被損壞。為了處理這一疑問(wèn)，日本專(zhuān)家在電極外表鍍上一層薄薄的絕緣層。這種介質(zhì)在加工進(jìn)程中氣化，附著(zhù)在已加工工件外表，使東西電極和加工外表都被絕緣介質(zhì)覆蓋，這樣就不會(huì )因為“二次放電”對已加工外表再次加工，損壞其外表質(zhì)量。在工件加工完后，對工件進(jìn)行沖洗，就會(huì )去掉附著(zhù)在加工外表的絕緣介質(zhì)。當前這種介質(zhì)的成分姑且不清楚，還有待資料領(lǐng)域專(zhuān)家進(jìn)一步深入研討。對于避免二次放電損壞已加工外表的計劃的研討，也是保證加工外表質(zhì)量的必不可少的關(guān)鍵要素，對其研討有重要的研討價(jià)值。

6  結語(yǔ)

綜上所述，影響電火花加工外表質(zhì)量的要素很多，每個(gè)要素的處理計劃都很簡(jiǎn)略�？墒�，在加工進(jìn)程中，要歸納思考這些要素對加工質(zhì)量的影響以及各要素之間的相互影響，對其進(jìn)行體系的剖析和科學(xué)的分配，最終找到最優(yōu)的參數操控與分配，然后進(jìn)步外表質(zhì)量，下降外表粗糙度。