(1)基本原理
電火花加工是利用浸在工作液中的兩極間脈沖放電時(shí)產(chǎn)生的電蝕作用蝕除導(dǎo)電材料的特種加工方法,又稱放電加工或電蝕加工,英文為Electrical Discharge Machining,簡稱EDM。
(2)基本設(shè)備:電火花加工機(jī)床。
(3)主要特點(diǎn)
能加工普通切削加工方法難以切削的材料和復(fù)雜形狀工件;加工時(shí)無切削力;不產(chǎn)生毛刺和刀痕溝紋等缺陷;工具電極材料無須比工件材料硬;直接使用電能加工,便于實(shí)現(xiàn)自動化;加工后表面產(chǎn)生變質(zhì)層,在某些應(yīng)用中須進(jìn)一步去除;工作液的凈化和加工中產(chǎn)生的煙霧污染處理比較麻煩。
(4)使用范圍
加工具有復(fù)雜形狀的型孔和型腔的模具和零件;加工各種硬、脆材料如硬質(zhì)合金和淬火鋼等;加工深細(xì)孔、異形孔、深槽、窄縫和切割薄片等;加工各種成形刀具、樣板和螺紋環(huán)規(guī)等工具和量具。
2.電火花線切割加工
(1)基本原理
利用連續(xù)移動的細(xì)金屬絲(稱為電極絲)作電極,對工件進(jìn)行脈沖火花放電蝕除金屬、切割成型。英文為Wire cut Electrical Discharge Machining,簡稱WEDM,又稱線切割。
(2)基本設(shè)備:電火花線切割加工機(jī)床。
(3)主要特點(diǎn)
電火花線切割加工,除具有電火花加工的基本特點(diǎn)外,還有一些其他特點(diǎn):
①不需要制造形狀復(fù)雜的工具電極,就能加工出以直線為母線的任何二維曲面;
②能切割0.05毫米左右的窄縫;
③加工中并不把全部多余材料加工成為廢屑,提高了能量和材料的利用率;
④在電極絲不循環(huán)使用的低速走絲電火花線切割加工中,由于電極絲不斷更新,有利于提高加工精度和減少表面粗糙度;
⑤電火花線切割能達(dá)到的切割效率一般為20-60毫米2/分,最高可達(dá)300毫米2/分;加工精度一般為±0.01至±0.02毫米,最高可達(dá)±0.004毫米;表面粗糙度一般為Ra2.5至1.25微米,最高可達(dá)Ra0.63微米;切割厚度一般為40-60毫米,最厚可達(dá)600毫米。
(4)使用范圍
主要用于加工:各種形狀復(fù)雜和精密細(xì)小的工件,例如沖裁模的凸模、凹模、凸凹模、固定板、卸料板等;成形刀具、樣板、電火花成型加工用的金屬電極;各種微細(xì)孔槽、窄縫、任意曲線等。具有加工余量小、加工精度高、生產(chǎn)周期短、制造成本低等突出優(yōu)點(diǎn),已在生產(chǎn)中獲得廣泛的應(yīng)用,目前國內(nèi)外的電火花線切割機(jī)床已占電加工機(jī)床總數(shù)的60%以上。
3.電解加工(Electro Chemical Machining)
(1)基本原理
基于電解過程中的陽極溶解原理并借助于成型的陰極,將工件按一定形狀和尺寸加工成型的一種工藝方法,稱為電解加工。
(2)使用范圍
電解加工對于難加工材料、形狀復(fù)雜或薄壁零件的加工具有顯著優(yōu)勢。電解加工已獲得廣泛應(yīng)用,如炮管膛線、葉片、整體葉輪、模具、異型孔及異型零件、倒角和去毛刺等加工。并且在許多零件的加工中,電解加工工藝已占有重要甚至不可替代的地位。
(3)優(yōu)點(diǎn)
加工范圍廣。電解加工幾乎可以加工所有的導(dǎo)電材料,并且不受材料的強(qiáng)度、硬度、韌性等機(jī)械、物理性能的限制,加工后材料的金相組織基本上不發(fā)生變化。它常用于加工硬質(zhì)合金、高溫合金、淬火鋼、不銹鋼等難加工材料。
(4)局限性
加工精度和加工穩(wěn)定性不高;加工成本較高,且批量越小,單件附加成本越高。
4.激光加工
(1)基本原理
激光加工,是利用光的能量經(jīng)過透鏡聚焦后在焦點(diǎn)上達(dá)到很高的能量密度,在極小時(shí)間內(nèi)使材料熔化或氣化而被蝕除下來,實(shí)現(xiàn)加工。
(2)主要特點(diǎn)
激光加工技術(shù)具有材料浪費(fèi)少、在規(guī)模化生產(chǎn)中成本效應(yīng)明顯、對加工對象具有很強(qiáng)的適應(yīng)性等優(yōu)勢特點(diǎn)。在歐洲,對高檔汽車車殼與底座、飛機(jī)機(jī)翼以及航天器機(jī)身等特種材料的焊接,基本采用的是激光技術(shù)。
(3)使用范圍
激光加工作為激光系統(tǒng)最常用的應(yīng)用,主要技術(shù)包括:激光焊接、激光切割、表面改性、激光打標(biāo)、激光鉆孔、微加工及光化學(xué)沉積、立體光刻、激光刻蝕等。