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最新第三章 电火花加工工艺规律
16.加工电流I(A) 加工电流是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。
第三章 电火花加工工艺规律
17.短路电流Is(A) 短路电流是放电间隙短路时电流表上指示的平均 电流。它比正常加工时的平均电流要大20%~40%。 18.峰值电流(A) 峰值电流是间隙火花放电时脉冲电流的最大值(瞬 时),在日本、英国、美国常用Ip表示(见图3-2)。虽然 峰值电流不易测量,但它是影响加工速度、表面质量 等的重要参数。在设计制造脉冲电源时,每一功率放 大管的峰值电流时预先计算好的,选择峰值电流实际 是选择几个功率管进行加工。
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。
第三章 电火花加工工艺规律 4) 电弧放电(稳定电弧放电) 由于排屑不良,放电点集中在某一局部而不分散,导致 局部热量积累,温度升高,如此恶性循环,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一局部,因此 称为稳定电弧,常使电极表面积炭、烧伤。电弧放电的波形 特点是td和高频振荡的小锯齿基本消失。 5) 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,仅成为一尖刺,电压电流表上的高频分量变低或成 为稀疏的锯齿形。
14.火花维持电压 火花维持电压是每次火花击穿后,在放电间隙上火花放 电时的维持电压,一般在25 V左右,但它实际是一个高频振 荡的电压(见图3-2)。 15.加工电压或间隙平均电压U(V) 加工电压或间隙平均电压是指加工时电压表上指示的放 电间隙两端的平均电压,它是多个开路电压、火花放电维持 电压、短路和脉冲间隔等电压的平均值。
13.开路电压或峰值电压(V) 开路电压是间隙开路和间隙击穿之前td时间内电极间 的最高电压(见图3-2)。一般晶体管方波脉冲电源的峰值电 压=60~80 V,高低压复合脉冲电源的高压峰值电压为 175~300 V。峰值电压高时,放电间隙大,生产率高,但 成形复制精度较差。
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6.击穿延时td(μs) 从间隙两端加上脉冲电压后,一般均要经过一小段延 续时间td,工作液介质才能被击穿放电,这一小段时间td称 为击穿延时(见图3-2)。击穿延时td与平均放电间隙的大小有 关,工具欠进给时,平均放电间隙变大,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。 7.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间的时间称为 脉冲周期,显然tP=ti+to(见图3-2)。
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电 压 /V
i
^u
ti
to td te
tp
ti
to
电 流 /A 空载火花 Nhomakorabea电弧
时 间 / s 过渡电弧 短路
i s
e
^
i
时 间 / s
图3-2 脉冲参数与脉冲电压、电流波形
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4.脉冲间隔to(μs)) 脉冲间隔简称脉间或间隔(也常用OFF、TOFF表示), 它是两个电压脉冲之间的间隔时间(如图3-2所示)。间隔时 间过短,放电间隙来不及消电离和恢复绝缘,容易产生电 弧放电,烧伤电极和工件;脉间选得过长,将降低加工生 产率。加工面积、加工深度较大时,脉间也应稍大。 5.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,即电流脉宽,它比电压脉宽稍小,二者相差一 个击穿延时td。ti和te对电火花加工的生产率、表面粗糙度 和电极损耗有很大影响,但实际起作用的是电流脉宽te。
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8.脉冲频率fP(Hz)
脉冲频率是指单位时间内电源发出的脉冲个数。显然,
它与脉冲周期tP互为倒数,即
fp
1 tp
9.有效脉冲频率fe(HZ)
有效脉冲频率是单位时间内在放电间隙上发生有效放电
的次数,又称工作脉冲频率。
10.脉冲利用率λ
脉冲利用率λ是有效脉冲频率fe与脉冲频率fp之比,又称
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4
3
21
1— 工 具 电 极 ; 2— 工 件 ; 3— 脉 冲 电 源 ; 4— 伺 服 进 给 系 统
图3-1 电火花加工示意图
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2.放电间隙 放电间隙是放电时工具电极和工件间的距离,它 的大小一般在0.01~0.5 mm之间,粗加工时间隙较大, 精加工时则较小。 3.脉冲宽度ti(μs) 脉冲宽度简称脉宽(也常用ON、TON等符号表示), 是加到电极和工件上放电间隙两端的电压脉冲的持续 时间(如图3-2所示)。为了防止电弧烧伤,电火花加工 只能用断断续续的脉冲电压波。一般来说,粗加工时 可用较大的脉宽,精加工时只能用较小的脉宽。
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3.1 电火花加工的常用术语 3.2 影响材料放电腐蚀的因素 3.3 电火花加工工艺规律
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3.1 电火花加工的常用术语
电火花加工中常用的主要名词术语和符号如下: 1.工具电极 电火花加工用的工具是电火花放电时的电极之一, 故称为工具电极,有时简称电极。由于电极的材料常 常是铜,因此又称为铜公(如图3-1所示)。
频率比,即 f e fp
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亦即单位时间内有效火花脉冲个数与该单位时间 内的总脉冲个数之比。
11.脉宽系数τ 脉宽系数是脉冲宽度ti与脉冲周期tp之比,其计算 公式为
ti ti
tp ti to
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12.占空比ψ 占空比是脉冲宽度ti与脉冲间隔to之比,ψ=ti/to。粗加 工时占空比一般较大,精加工时占空比应较小, 否则放电 间隙来不及消电离恢复绝缘,容易引起电弧放电。
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19.短路峰值电流(A) 短路峰值电流是间隙短路时脉冲电流的最大值(见 图3-2),它比峰值电流要大20%~40%,与短路电流Is 相差一个脉宽系数的倍数,即
Is iˆs
3) 短路(短路脉冲) 放电间隙直接短路,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