什么是电火花加工(EDM)过程及其工作原理?

电火花加工(EDM)是一种非传统的加工和电热过程,其中材料从工件是通过使用放电(火花)。

  • 1770年,约瑟夫·普利斯特利首次发现了它。他是一位英国物理学家。
  • 在电火花加工机器中,材料是通过在电极之间快速重复放电来去除的。电极被介电液隔开,并在其上施加高压。
  • 用于加工难加工、强度高、耐高温的材料。
  • 电火花加工只能用于加工导电材料。否则不能使用。
  • 其中一个电极称为工具,另一个称为工件。这里所述工具与电源的负极连接,所述工件与电源的正极连接。

工作原理

在电火花加工;在工具和w/p之间以脉冲形式施加电位差。工具和工件必须导电,并在它们之间保持一个小的间隙。工具和工件浸在介质(煤油或去离子水)中。

当施加电位差时,电子从工具开始向工件移动。这里工具是负的,w/p是正的。从工具移动到w/p的电子与介电介质的分子碰撞。

由于电子与分子的碰撞,它被转化为离子。这增加了工具和w/p之间间隙中的电子和离子的浓度。电子向w/p移动,离子向工具移动。

在工具和w/p之间形成电流,称为等离子体。当电子和离子撞击w/p和工具时,其动能转变为热能。产生的热量的温度约为10000摄氏度。这种热量使工件上的材料汽化和熔化。当电压击穿时,电流停止在工具和w/p之间流动。w/p中的熔融物质被循环介质冲刷,留下一个弹坑。

火花的产生不是连续的,因为恒定的电压没有施加在电极上。电压以脉冲形式施加。

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电火花机的种类

电火花机有两种类型

(i) Ram/ sink电火花:该电火花加工机床由刀具和工件浸泡在电介质中组成。它由冲压式工具组成,它可以根据工件上生产所需的形状或形式创建。它也被称为腔型或体积电火花。

(ii)线切割:在线切割加工中,细的单股线材用于从工件上切割材料。电线通常是由黄铜制成的。在导线和w/p之间始终保持恒定的间隙。导线连续地被送入浸没在有介电介质的容器中的工件。在这里,火花在导线和工件之间的间隙中产生。它用于切割厚达300毫米的金属,并用其他方法难以切割的硬质金属制成冲子、模具和工具。

设备

电火花加工中使用的各种设备有

1.介质贮存器,泵和循环系统

泵用于在两个电极(工具和工件)之间循环介质。介质选用煤油或去离子水。

2.发电机和控制单元

发电机用于施加电位差。在这个加工过程中使用的电压不是恒定的,而是以脉冲形式施加的。控制单元用于控制加工过程中的不同操作。

3.带工作保持装置的工作槽

它具有工作槽和工作保持装置。工件被夹在工件夹紧装置中。罐内装有介电介质。

4.工具架
它是用来固定工具的。
5.移动刀具的伺服系统

伺服系统用于控制刀具。它保持电极(工具和工件)之间的必要间隙。

电火花加工的工作原理

  • 在电火花加工中,首先将刀具和w/p夹在机床上。在伺服机构的帮助下,在工具和工件之间保持一个小的间隙(人的头发)。
  • 工具和工件浸在介质(去离子水的煤油)中。
  • 在电极上施加电位差。在工具和工件之间产生电火花。这种火花产生约10000摄氏度的热量。由于这种热量,工件上的材料开始汽化和熔化。
  • 电火花加工中的火花产生是不连续的。当电压断裂时,电介质流体冲走熔化的物质,留下一个坑。
  • 该工艺持续不断地加工工件。

想要更好的了解电火花加工工艺,请观看视频:

优势

  • 它可以用来加工任何导电材料。
  • 它可以很容易地加工薄的脆弱部分,如网或鳍,而不变形的部分。
  • 复杂的模具截面和模具生产准确,更快,价格更低。
  • 这是无毛刺的过程。
  • 它不涉及刀具和工件之间的接触。因此,精细的零件和工作材料可以很容易地加工而不产生任何变形。
  • 它可以加工传统机床无法加工的复杂形状。
  • 它可以产生锥形孔。

缺点

  • 它只能加工导电材料。
  • 金属去除率低。
  • 加工过程中刀具磨损更大。
  • 为冲压/下沉电火花加工准备电极需要额外的成本和时间。
  • 功耗高。
  • 在电火花加工中形成过切。

应用程序

  1. 主要用于模具制造和模具行业。
  2. 它被用于航空航天、汽车和电子工业的原型制造。
  3. 用于铸造模具。
  4. 在各种应用中用于制造小孔。
  5. 适用于破碎的工具(螺柱、螺栓、钻头、丝锥)等不易崩解的零件从工件上崩解。
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