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电火花线切割的原理是什么_电火花加工原理

栏目:数码科技

作者:B姐

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时间:2024-02-24 10:16:21

电火花线切割的原理:

自由正离子和电子在场中积累,很快形成一个被电离的导电通道。在这个阶段,两板间形成电流。导致粒子间发生无数次碰撞,形成一个等离子区,并很快升高到8000到12000度的高温,在两导体表面瞬间熔化一些材料,同时,由于电极和电介液的汽化,形成一个气泡,并且它的压力规则上升直到非常高。

然后电流中断,温度突然降低,引起气泡内向爆炸,产生的动力把溶化的物质抛出弹坑,然后被腐蚀的材料在电介液中重新凝结成小的球体,并被电介液排走。然后通过NC控制的监测和管控,伺服机构执行,使这种放电现象均匀一致。

扩展资料:

电火花线切割机按走丝速度可分为高速往复走丝电火花线切割机(Reciprocating type High Speed Wire cut Electrical Discharge Machining俗称“快走丝”)、低速单向走丝电火花线切割机(Low Speed one-way walk Wire cut Electrical Discharge Machining俗称“慢走丝”)和立式自旋转电火花线切割机(Vertical Wire Electrical Discharge Machining machine tool With Rotation Wire)三类。又可按工作台形式分成单立柱十字工作台型和双立柱型(俗称龙门型)。

1、往复走丝电火花线切割机床

往复走丝电火花线切割机订的走丝速度为6~12 mm/s,是我国独创的机种。自1970年9月由第三机械工业部所属国营长风机械总厂研制成功“数字程序自动控制线切割机床”,为该类机床国内首创。

2、低速单向走丝电火花线切割机

低速走丝线切割机电极丝以铜线作为工具电极,一般以低于0.2mm/s的速度作单向运动,在铜线与铜、钢或超硬合金等被加工物材料之间施加60~300V的脉冲电压,并保持5~50um间隙。

3、立式自旋转电火花线切割机

立式自旋转电火花线切割机(卧式自旋转电火花线切割机)。立式回转电火花线切割机的特点与传统的高速走丝和低速走丝电火花线切割加工均有不同,首先是电极丝的运动方式比传统两种的电火花线切割加工多了一个电极丝的回转运动;其次,电极丝走丝速度介于高速走丝和低速走丝之间,速度为1~2mm/s。

参考资料:

百度百科-电火花线切割

电火花产生的原理是什么?

数控电火花线切割加工原理

电火花数控线切割加工的过程中主要包含下列三部分内容:

(1)电极丝与工件之间的脉冲放电。

(2)电极丝沿其轴向(垂直或Z方向)作走丝运动。

(3)工件相对于电极丝在X、Y平面内作数控运动。

电火花线切割加工时电极丝和工件之间的脉冲放电

电火花线切割时电极丝接脉冲电源的负极,工件接脉冲电源的正极。在正负极之间加上脉冲电源,当来一个电脉冲时,在电极丝和工件之间产生一次火花放电,在放电通道的中心温度瞬时可高达10000°C以上,高温使工件金属熔化,甚至有少量气化,高温也使电极丝和工件之间的工作液部分产生气化,这些气化后的工作液和金属蒸气瞬间迅速热膨胀,并具有爆炸的特性。这种热膨胀和局部微爆炸,将熔化和气化了的金属材料抛出而实现对工件材料进行电蚀切割加工。通常认为电极丝与工件之间的放电间隙在0.O1mm左右,若电脉冲的电压高,放电间隙会大一些。

为了电火花加工的顺利进行,必须创造条件保证每来一个电脉冲时在电极丝和工件之间产生的是火花放电而不是电弧放电。首先必须使两个电脉冲之间有足够的间隔时间,使放电间隙中的介质消电离,即使放电通道中的带电粒子复合为中性粒子,恢复本次放电通道处间隙中介质的绝缘强度,以免总在同一处发生放电而导致电弧放电。一般脉冲间隔应为脉冲宽度的4倍以上。

为了保证火花放电时电极丝不被烧断,必须向放电间隙注人大量工作液,以便电极丝得到充分冷却。同时电极丝必须作高速轴向运动,以避免火花放电总在电极丝的局部位置而被烧断,电极丝速度约在7~10m/s左右。高速运动的电极丝,还有利于不断往放电间隙中带入新的工作液,同时也有利于把电蚀产物从间隙中带出去。

电火花线切割加工时,为了获得比较好的表面粗糙度和高的尺寸精度,并保证电极丝不被烧断,应选择好相应的脉冲参数,并使工件和钼丝之间的放电必须是火花放电,而不是电弧放电。

电火花线切割加工的走丝运动

为了避免火花放电总在电极丝的局部位置而被烧断,影响加工质量和生产效率。在加工过程中电极丝沿轴向作走丝运动。走丝原理如图b所示。钼丝整齐地缠绕在储丝筒上,并形成一个闭合状态,走丝电机带动储丝筒转动时,通过导丝轮使钼丝作轴线运动。

X、Y坐标工作台运动

工件安装在上下两层的X、Y坐标工作台上,分别由步进电动机驱动作数控运动。工件相对于电极丝的运动轨迹,是由线切割编程所决定的。

简述电火花线切割加工的基本原理

火花放电的两个电极间在放电前具较高的电压,当两电极接近时,其间介质被击穿后,随即发生火花放电。伴随击穿过程,两电极间的电阻急剧变小,两极之间的电压也随之急剧变低。

火花通道必须在维持暂短的时间后及时熄灭,才可保持火花放电的“冷极”特性(即通道能量转换的热能来不及传至电极纵深),使通道能量作用于极小范围。通道能量的作用,可使电极局部被腐蚀。

利用火花放电时产生的腐蚀现象对材料进行尺寸加工的方法,叫电火花加工。 电火花加工是在较低的电压范围内,在液体介质中的火花放电。

扩展资料

按照工具电极的形式及其与工件之间相对运动的特征,可将电火花加工方式分为五类:

1、利用成型工具电极,相对工件作简单进给运动的电火花成形加工;

2、利用轴向移动的金属丝作工具电极,工件按所需形状和尺寸作轨迹运动,以切割导电材料的电火花线切割加工;

3、利用金属丝或成形导电磨轮作工具电极,进行小孔磨削或成形磨削的电火花磨削;

4、用于加工螺纹环规、螺纹塞规、齿轮等的电火花共轭回转加工;

5、小孔加工、刻印、表面合金化、表面强化等其他种类的加工。

百度百科-电火花

电火花加工的基本原理。

电火花线切割加工的基本原理是利用电火花放电产生的热能来去除工件材料。这是一种非传统的加工方法,其基本过程是通过电极与工件之间产生的高频脉冲放电来去除材料。这种放电过程会产生大量的热能,使工件材料局部迅速加热并气化,从而实现材料的去除。这个过程是在一个充满工作液的电火花线切割机床上进行的,工作液通常是去离子水或者是专门的电解液。

在电火花线切割加工中,电极通常是一根细丝,可以是铜丝、钼丝或者钢丝,通过导电机构和机床的移动系统来控制其运动轨迹。当电极丝接近工件表面时,通过在电极和工件之间施加高频脉冲电压,使得两者之间的空气或其他介质电离,形成放电通道。放电通道中的电流密度极高,产生大量的热能,使工件材料迅速加热并气化,形成微小的爆炸力将材料去除。

这个过程是连续的,电极丝在工件的表面进行连续的扫描运动,同时去除微小的材料颗粒。通过这种方式,可以在工件上切割出复杂的形状和轮廓。电火花线切割加工具有高精度、高效率和高灵活性的特点,广泛应用于模具制造、航空航天、电子、汽车等行业中。例如,在模具制造中,可以利用电火花线切割加工来制造各种复杂的模具形状和轮廓。在航空航天领域,可以利用该技术来制造高温合金、钛合金等难加工材料的零件。

电火花机加工的物理原理是什么?

电火花加工是利用工具电极和工件之间的间隙防电来蚀除金属的加工方法,其可以用来切割成型和表面(形腔)成型加工,前者用工具电极为导线,常称为线切割加工,后者称为电火花成型加工。

电火花线切割加工原理

电火花机加工的物理原理是什么?鼎亿数控电火花机厂家小编简单为您介绍一下:

苏联拉扎林科夫妇研究开关触点受火花放电腐蚀损坏的现象和原因时,发现电火花的瞬时高温可以使局部的金属熔化、氧化而被腐蚀掉,从而开创和发明了电火花加工方法。

电火花机加工基本物理原理是:自由正离子和电子在场中积累,很快形成一个被电离的导电通道。在这个阶段,两板间形成电流。导致粒子间发生无数次碰撞,形成一个等离子区,并很快升高到8000到12000度的高温,在两导体表面瞬间熔化一些材料,同时,由于电极和电介液的汽化,形成一个气泡,并且它的压力规则上升直到非常高。然后电流中断,温度突然降低,引起气泡内向爆炸,产生的动力把溶化的物质抛出弹坑,然后被腐蚀的材料在电介液中重新凝结成小的球体,并被电介液排走。然后通过NC控制的监测和管控,伺服机构执行,使这种放电现象均匀一致,从而达到加工物被加工,使之成为合乎要求之尺寸大小及形状精度的产品。

电火花加工时应具备几种条件

其基本工作原理是利用连续移动的细金属丝(称为电极丝)作电极,对工件进行脉冲火花放电蚀除金属、切割成型。

线切割技术原理:

线切割加工是通过电火花的放电原理对零件进行加工。将工件接入脉冲电源正极,采用钼丝或铜丝作为切割金属丝,将金属丝接高频脉冲电源负极作为工具电极,利用火花放电对加工零件进行切割。

脉冲电源提供加工能量,加工过程中应用专用的线切割工作液清除加工中产生的碎屑。在电场的作用下,阴极和阳极表面分别受到电子流和离子流的轰击,使电极间隙内形成瞬时高温热源使局部金属熔化和气化。

气化后的工作液和工件材料蒸汽瞬间迅速膨胀,在这种热膨胀以及工作液冲压的共同作用下,熔化和气化的工件材料被抛出放电通道,至此完成一次火花放电过程。

“电火花线切割加工”其原理做何解释?

电火花加工时应具备三种条件:

①必须使工具电极和工件被加工表曲之间经常保持一定的放电间隙;

②火花放电必须是瞬时的脉冲性放电;

③火花放电必须在有一定绝缘性能的液体介质中进行。

加工原理:

电火花加工时,脉冲电源的一极接工具电极,另一极接工件电极,两极均浸入具有一定绝缘度的液体介质(常用煤油或矿物油或去离子水)中。工具电极由自动进给调节装置控制,以保证工具与工件在正常加工时维持一很小的放电间隙(0.01~0.05mm)。当脉冲电压加到两极之间,便将当时条件下极间最近点的液体介质击穿,形成放电通道。

由于通道的截面积很小,放电时间极短,致使能量高度集中(10~107W/mm),放电区域产生的瞬时高温足以使材料熔化甚至蒸发,以致形成一个小凹坑。第一次脉冲放电结束之后,经过很短的间隔时间,第二个脉冲又在另一极间最近点击穿放电。

如此周而复始高频率地循环下去,工具电极不断地向工件进给,它的形状最终就复制在工件上,形成所需要的加工表面。与此同时,总能量的一小部分也释放到工具电极上,从而造成工具损耗。

从上看出,进行电火花加工必须具备三个条件:必须采用脉冲电源;必须采用自动进给调节装置,以保持工具电极与工件电极间微小的放电间隙;火花放电必须在具有一定绝缘强度(10~107Ω ·m)的液体介质中进行。

电火花加工具有如下特点:可以加工任何高强度、高硬度、高韧性、高脆性以及高纯度的导电材料;加工时无明显机械力,适用于低刚度工件和微细结构的加工:脉冲参数可依据需要调节,可在同一台机床上进行粗加工、半精加工和精加工;电火花加工后的表面呈现的凹坑,有利于贮油和降低噪声;

生产效率低于切削加工;放电过程有部分能量消耗在工具电极上,导致电极损耗,影响成形精度。

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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