电火花线切割机床在加工过程中产生的气体|是|是什么


Time:2023-10-30 06:13:54

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电火花线切割机床在加工过程中产生的气体


电火花线切割机床在加工过程中产生的气体

Sg电火花线切割加工是用连续移动的电极丝作为工具电极与工件之间产生火花放电腐蚀工件,进行切割加工。在火花放电时,金属材料被蚀除下来,这一微观的物理过程也就是电火花加工的物理本质,从大量实验资料来看,每次电火花腐蚀的微观过程都是电场力、磁力、热力、流体动力、电化学和胶体化学等综合作用的过程。在加上高频脉冲电源后,工件(接高频脉冲电源的正极)与电极丝(接高频脉冲电源的负极)之间产生很强的脉冲电场,使极间的介质的被电离击穿,形成放电通道,产生脉冲放电;极间介质一旦被电离、击穿,形成放电通道后,脉冲电源使通道间的电子高速奔向正极。电能变成动能,动能通过碰撞又转变为热能。于是在通道内正极和负极表面达到很高的温度。高温将工作液介质气化,进而热裂分解气化,如水基工作液热分解为氢气和氧气甚至原子等。正负极表面的高温除使工作液气化、热分解气化外,也使金属材料熔化甚至沸腾气化。这些气化后的工作液和金属蒸气瞬间体积猛增,在放电间隙内成为气泡,迅速热膨胀并产生爆炸。观察电火花线切割加工过程可以看到气泡冒出,同时有黑色的工作液流出,并可听到轻微而清脆的爆炸声。电火花线切割加工主要靠热膨胀和局部微爆炸,使熔化、气化了的金属材料抛出蚀除。

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就是通过高频放电对零件进行电腐蚀
电火花加工最新技术进展

放电堆积造型

毛利尚武教授、斋藤长男教授和三菱电极名古屋制作所合作,在进行液中电火花放电表面改性处理时,在s45c钢上成功地堆积除wc厚膜(层),并进行了将电火花堆积和电火花去除加工相组合对工件进行修复的试验。毛利尚武教授还用钨电极(φ0.1mm)成功地进行了电火花堆积。日本名古屋工业大学早川伸哉波士等,通过计算钢打钢时正极和负极的温度分布,选择合适的电参数,使得工具电极的放电温度超过器材料的沸点,工件电极的温度在材料熔点和沸点之间,在空气中进行了电火花堆积造型试验。用此法在气体中电火花附着堆积出直径约140μm,高2.2mm的微细圆柱,工件和电极都是s45c钢,电极直径0.1mm,放电电流2.5a,脉冲宽度5μm,工件接脉冲电源负极,加工时间6.3h。

气体中放电电火花加工

日本东京农工大学国枝正典教授开展了气体中放电电火花加工和气体中线切割加工的研究。该方法使用管状电极中喷出,在工件与电极间隙形成绝缘介质,从而取代绝缘工作液进行电火花加工。此方法加工没有火灾隐患,不污染环境,电极损耗率非常低,放电加工时的反作用小,有利于微细加工,选择合适的气体,可使加工表面在凝固层(白层)非常薄。富山地方大学岩井等人还利用压缩空气作介质代替液体介质,通过放电修形、修锐金属基金刚石砂轮。结果表明,经过这样处理后的砂轮磨削性能同传统的修形方法几乎相同。这种方法可以修出曲线轮廓。

钛合金表面电火花放电着色

日本大阪府立产业技术综合研究所的增井清德和难久开展了钛合金线切割放电着色和钛合金电火花放电着色的研究。线切割着色使用单向脉冲电源,工件接脉冲电源正极,工具电极丝接脉冲电源的负极,工作液为去离子水,电阻率为(1~20)×104ω.cm。其着色原理是利用线切割的放电作用,在钛合金形成透明的氧化钛膜,由于光的干涉,不同厚度的氧化钛膜将得到不同颜色的干涉光,通过控制氧化钛膜的厚度就可进行不同的颜色着色。

反复拷贝法微细电极电火花加工

日本松下电气与东京大学增泽隆久教授合作开发生产gmg-ed82w型超微细电火花加工机床后,为解决高密度、大深径比、复杂形状微细孔、微细轴、销、冲头等的的加工问题,松下电气生产技术研究所的正本健、和田纪彦开发了先用wedg加工法加工微细电极,然后用该微细电极加工出具有多孔的中间电极,在用中加电极加工除具有多个微细轴形状的工作电极。用这样的电极可以一次加工出多个小孔。姑且将其称为发反拷贝法微细电极电火花加工方法,即μedmn 加工法,其中μ代表微细,edm代表电火花加工,n带便反复次数,即反复多次微细电火花加工。例如n=1,用wedg加工法加工简单的圆柱微细电极;n=2,用生产的微细圆柱电极在薄板上加工多个微细孔;n=3,用薄板中间电极在大的圆柱棒或块状工件上加工出一体化的具有多个微细轴的工作电极,也可作为销或冲头等工具;n=4,用上述工作电极进行多孔同时加工。在n>2后,为了实现稳定电火花放电加工,在进给方向上要对间隙加上振幅数μm,频率为数+hz的微振动。又如,用此方法在stavax不锈钢上加工了直径100μm、长度400μm和直径50μm、长度100μm公400个锥度2度的微细圆锥柱。

电火花加工放电位置可控形的研究

日本东京农工大国枝正典等人,在研究电火花加工放电位置检测技术原理的基础上,进行了放电位置的可控形研究。其试验原理基于对放电等效电路的分析,认为由于分布电感的存在,如果施加一个足够陡峭的高电压,则仅进点附近的电压较其它远离进电处的高压升高的快一些。也就是说,可以在纳秒数量级内获得优先击穿的几率。经过较为系统的实验研究,它们还发现,施加的高电压上升速度较快,控制效果也就越好;电极和工件中的分布电感越大,控制效果越好;最佳的高压机理放电延迟时间为略短于普通放电延迟时间。在线切割机床上的试验表明:在施加高电压的进展块附近的放电概率高于另一端。
这一研究进展对于电火花加工的过程控制可能带来非常深刻的影响,很有可能将过去被动的控制策略变成为主动控制策略,从而不必依赖延长放电停歇时间来保证间隙消电力,避免放电集中导致的拉弧等有害放电。这样不仅保证加工更加稳定。而且可以大幅度提高加工效率。
电火花成形加工的基本原理:在绝缘的工作液中工具和工件之间脉冲性火花放电,局部、瞬间产生的高温,使工件表面的金属溶化、汽化、抛离工件表面,而将工件逐步加工成形.

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中走丝线切割机床切割出来的加工工件,多少会出现黑白条纹的现象,且不说切治将型割精度和光洁度都很差的快走丝线切割,先看看慢走丝线切割切割的样品,其实细微处也是会有条纹的出现,这是电火花线切割可以说不可避免剧的缺陷。下面我们就从产生的原因细律和改善效果方面作点建议:
采用统评营开再张集药氢千快往中走丝电火花线切割加工,所加工的钢工件表面往往都会出现明显的黑白相间的条纹。条纹的出现与电极丝的运动有关,电极随势史确怀任丝进入处呈黑色,出口处中走丝线切割呈 白色。太娘使书给这是因为排屑和冷却条件不同造成的。电极丝从上往下运动时,工作液由电极丝从上部带入切缝内,放电产物则由电极丝从下部带出加工区。这时,上部工作 液充分,冷却条件好,下部工作液少,冷却条件差,但排屑条件较上部好。工业液在放电区域内受高温影响瞬时高压气体,并她标剧毛接急速向外扩散,对上部的电万模季蚀产物排出 造成困战真厂难。这时,放电产生的炭黑等物明房明低因乎际质凝聚附着在上部加工表面,使之呈现黑色。排屑条件较好,工作液少,放电产物中炭黑较少,况且放电常常是在气体中发生,因此加工表面呈现白色。
这种黑白相间的条纹,通常都会对加工表面阶资社较粗糙度Ra值 产生一定的影响。根据运丝系统稳定性不同,白色条纹会比黑白条纹凸起几微米至几十微米。因此电极丝进口处工作液充分,放电是在工作液(乳化液)中进行;而 在电极丝内即觉必出口处,液体少,气体多,在低压放电的条件下,气体中放纸温蛋批德电间隙相对较小。所以,进口处的放电间隙比出口处大,结果使白色条纹比黑白条纹凸出。
根据上述理由就不难理解,电极丝的切缝并不是直壁,而是进口处宽,出口处窄。当电极丝往复移动时,在同一切割表面中电极丝进口与出口的高低是不同的,这将影响线切割加工精度及表面粗力谁调十环糙度。
中走丝线切割加工中黑白条纹的对策:
根据黑白鱼报论换包条纹产生的原因可知,在电极丝往复移动的情况下,产生黑白条纹是不可避免的。但生产实践表明,黑白条纹的深浅变化异常,有的十分明显,凹凸相差几十 微米;有的吧走则是黑白条纹并不明显,凹凸相差也只有几个微米,说明黑白条纹是可以限制的。限制黑白条纹的方法,在生产实践中主要有以下几种:
1、储丝筒运转平衡。
2、导向导轮无轴向窜动和径向跳动现象。
3、采取过跟踪控制,抑制电极丝振动。
4、采用螺旋式喷嘴,使工作液沿电极丝轴线喷出,且上下均匀。

本文拓展问题:

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