石墨模具电火花加工原理是依据刀具和工件(正极和负极)之间的脉冲火花放电进程中发生的电腐蚀现象来去除多余的金属,以满意标准、形状和标准的要求。零件表面质量。
石墨模具电火花加工办法的分类:电火花线切割、电火花线切割、电火花磨削、电火花加工、电火花表面强化、电火花雕琢等。
1、石墨模具电火花加工的根本原理和必要条件
1)在东西电极和工件电极之间有必要坚持空地,通常是几微米到几百微米。
2)火花放电有必要在具有必定绝缘功用的介质中,通常是煤油和去离子水。作业流体也具有冷却作用。
3)放电点的部分区域的功率密度满意高(W=IV)。
4)火花放电是瞬时脉冲放电,持续时间为1~1000秒。
5)在两次脉冲放电之间,应有满意的间歇时间以消除腐蚀产品,使得电极之间的电介质能够完全去离子,并且能够恢复介电功用。
2、石墨模具电火花加工的特色
优势:机械加工材料的去除是通过放电的热作用完成的,并且几乎与机械功用(硬度、强度)无关,因而它适合于加工难切削的材料。刀具电极不与工件触摸,适合于加工低刚度、微细加工、表面形状复杂的工件。它能够直接通过电能进行处理,易于数字化和智能化操控。
局限性:导电材料的加工;慢速加工速度;电极磨损。
3、石墨模具电火花加工的微观进程
(1)极性介质的击穿和放电
因为刀具电极和工件的微表面不均匀,电极之间的间隔很小,电极之间的电场强度很不均匀。在突出点或顶级邻近的电场强度通常是最大的。放电通道是由大约持平数量的带电粒子(正离子)和带负电粒子(电子)和中性粒子(原子或分子)组成的等离子体。当带电粒子高速磕碰时,会发生很多的热量,使通道温度很高,但散布不均匀。通道中心的温度从中心逐步减小到边际。通道中心的温度可高达10000℃。
在放电进程中,还会发生一系列导数现象,包括热效应、电磁效应、光效应、声效应、宽频带电磁波辐射和爆破冲击波。
(2)能量转化、分配和传输
电火花加工表面部分放大图
一旦电极间介质被击穿,脉冲电源通过放电通道瞬时开释能量,并将电能转化为热能、动能、磁能、光能、声能和电磁辐射能(其间大部分为:转化成热能),使放电点和通道自身的温度急剧上升,通道内发生部分熔化或汽化。培养基也蒸发或解理。热源发生非常高的温度和熔化和蒸发的电极材料。
(3)电极材料的放电
1)抛出条件(原因):A.热爆破力;B.泡泡;C材料低压再沸。
2)形状:表面张力;内聚力。
3)电蚀产品抛出调集区:在第一脉冲放电完毕后,应该有一段时间间隔来去掉空地电介质,即放电通道中的带电粒子复合成中性粒子,以恢复放电通道上的空地电介质的绝缘强度,然后不重复在同一方位放电,并导致电弧放电,然后保证放电依据南北极。下一个击穿通道构成在最近或最低电阻率。
作用:充沛消除电离时间。扫除腐蚀产品。扫除热量。
10)放电时间(电流脉冲宽度)te(s)是在作业液体电介质击穿之后流过放电空地的放电电流。
11)在从空地的两端添加脉冲电压之后,击穿推迟TD(s),一旦通过一小段时间TD,作业液体介质就可能发生概率击穿和放电。这个时间叫做击穿推迟。
12)脉冲周期TP(s)从电压脉冲的初步到下一个电压脉冲的初步的时间称为脉冲周期。很明显,TP=Ti+。完成后,它又小又粗糙。
13)开路电压(空载电压)或峰值电压UI(V)
14)在电流表上指示电流I(a)流量放电。空地中的均匀电流。加工小,粗加工大;
15)峰值电流IE(a)是火花隙放电时脉冲电流的最大值(瞬时值)。
16)正负极性加工依据工件,工件与脉冲电源(高电位端)的正极性联接,称为正极性加工,反之,工件与负极性联接。电源(低电位端),称为负极性处理。
17)放电情况是指电火花加工进程中放电空地中每个脉冲的根本情况,一般分为五个放电情况。
a.开路:放电空地不破。
b.火花放电:
c.短路:放电空地的直接短路联接。
d.电弧放电:因为切屑去除不良,放电点会集在部分而不涣散,部分积热、温升、恶性循环,此刻火花放电成为电弧放电。
e.瞬态电弧放电
18)加工速度是以单位时间(min)从工件上去除的金属体积(),当用质量(g)计算时用Vm标明。
19)东西电极每单位时间(min)损失的损失率Ve(/min或g/min)。