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电火花放电加工有哪些常用术语?电火花放电加工中符号的含义是什么?

时间:2016-7-27  来源:网络
电火花加工常用术语和符号的含义
我国电加工学会参照国际电加工界的电火花加工术语、定义和符号,制定了我国电火花加工的术语、定义和符号,以利于国内外学术交流、图书出版和学生教育培养等。下面介绍常用的术语和符号。

1)工具电极
电火花加工用的工具,是火花放电时电极之一,故称工具电极。

  2)放电间隙
是指加工时,工具和工件之间产生火花放电的距离间隙。在加工过程中称之为加工间隙S,它的大小一般在0.01~0.5mm之间。粗加工时间隙较大;精加工时则较小。加工间隙又可分为端面间隙SF和侧面间隙SL;对冲压模具等的穿孔加工来说,可分为入口间隙Sin和出口间隙Sout;在一般情况下SF稍小于SL,Sin稍小于Sout。

  3)脉冲电源
电火花加工设备的主要组成部分之一,它给放电间隙提供一定能量的电脉冲,是电火花加工时的能量来源,常简称为电源。

  4)伺服进给系统
电火花加工设备的主要组成部分,作用是使工具电极伺服进给、自动调节,使工具电极和工件在加工过程中保持一定的平均端面放电间隙。我国早期电火花加工机床中的伺服进给系统是液压式的,靠液压油缸和活塞产生进给运动,实现伺服进给。现在采用步进电动机或大力矩、宽调速直流电动机以及交流伺服电动机作为伺服进给系统。

  5)工作液介质
电火花加工时,工具和工件间的放电间隙必须浸泡在有一定绝缘性能的液体介质中,此液体介质即称工作液介质。一般将煤油作为电火花加工时的工作液。

  6)电蚀产物
是指电火花加工过程中被电火花蚀除下来的产物。狭义而言,指工具和工件表面被蚀除下来的金属微粒小屑和煤油等工作液在高温下分解出来的炭黑,也称为加工屑。广义而言,电蚀产物还包括煤油在高温下分解出来的气体氢、甲烷等小气泡。

  7)电规准电参数
是指电火花加工时选用的电加工用量、电加工参数,主要有脉冲宽度ti、脉冲间隔to、峰值电压ui、峰值电流ie等脉冲参数,这些脉冲参数在每次加工时必须事先选定。


 8)脉冲宽度ti(µs)
简称脉宽,日本及英美用ton。或τon表示。它是加到工具和工件上放电间隙两端的电压脉冲持续时间。为了防止电弧烧伤,电火花加工只能用断续的脉冲电压波。粗加工时,用较大的脉宽,ti>100µs;精加工时,只能用较小的脉宽,ti<50µs。

  9)脉冲间隔to(µs)
简称脉间,也称脉冲停歇时间。它是两个电压脉冲之间的间隔时间。间隔时间太短,放电间隙来不及消电离和恢复绝缘,容易产生电弧放电,烧伤工具和电极;脉间选择的太长,将降低加工生产率。

  10)放电时间(电流脉宽)te(µs)
放电时间是工作液介质击穿后放电间隙中流过放电电流的时间,亦即电流脉宽,它比电压脉宽稍小,差一击穿延时td。ti和te对电火花加工的生产效率、表面粗糙度和电极损耗等有很大的影响,但实际起作用的是电流脉宽te。

  11)击穿延时td(µs)
从间隙两端加上脉冲电压后,一般均要经过1小段的延续时间td,工作液介质才能概率性地被击穿放电,此时间称为击穿延时,它与平均放电间隙大小有关,工具欠进给时,平均放电间隙偏大,平均击穿延时td就大;反之工具过进给时,放电间隙变小,td也就小。

12)脉冲周期tp(µs)
一个电压脉冲开始到下一个电压脉冲开始之前的时间称为脉冲周期,显然tp=ti+to 。

  13)开路电压(空载电压)或峰值电压ui(V)开路电压是间隙开路时电极间的最高电压,等于电源的直流电压。一般晶体管方波脉冲电源的峰值电压ui=80~100V,高低压复合脉冲电源的高压峰值电压为175~300V。峰值电压高时,放电间隙大,生产率高,但成形复制精度稍差。

  14)加工电流I(A)
加工时,电流表上指示的流过放电间隙的平均电流。精加工时小,粗加工时大;间隙偏开路时小,间隙合理或偏短路时则大。

  15)峰值电流ie(A) 是间隙火花放电时脉冲电流的最大值(瞬时),虽然峰值电流不易直接测量,但它是实际影响生产率、表面粗糙度等指标的重要参数。脉冲电源的每一功率放大管的峰值电流是预先选择和计算好的,可按说明书选定粗、中、精峰值电流(实际上是选定几个功率放大管进行工作)。

  16) 正、负极性加工
加工时以工件为准,工件接脉冲电源正极(高电位端),称为正极性加工;反之,工件接电源负极(低电位端),则称为负极性加工。高生产率、低损耗粗加工时,常用负极性长脉宽加工。

  17)放电状态
放电状态是指电火花加工时放电间隙内每一脉冲放电时的基本状态,一般分为五种放电状态。

  ①开路:放电间隙没有被击穿,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)。

  ②火花放电: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。

  ③短路:放电间隙直接短路连接,这是由于伺服进给系统瞬时进给过多或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。

  ④电弧放电: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,因此称之为稳定电弧,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。

  ⑤过渡电弧放电:是正常火花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很小或接近于零,仅成为一尖剌,电压电流波上的高频分量变低成为稀疏的锯齿形。

  以上各种放电状态在实际加工中是交替、概率性地出现的(与加工规准和进给量等有关),甚至在一次单脉冲放电过程中,也可能交替出现两种以上的放电状态。

  18)加工速度Vw(mm3/min)或Vm(g/min)   加工速度是单位时间内(min)从工件上蚀除加工下来的金属体积(mm3)以质量(g)计算时用Vm表示,也称为加工生产率。大功率电源粗加工时Vw>500mm3/min,但电火花精加工时,通常Vw<20mm3/min。

 19)损耗速度VE(mm3/min或g/min)
是单位时间内(min)工具电极的损耗量。
 
 
 
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