今天跟大家分享一个关于EDM原理的问题(EDM原理图)。以下是边肖对这个问题的总结。让我们来看看。
电火花加工是在液体介质中进行的。机床的自动进给调节装置使工件和工具电极之间保持适当的放电间隙。当在工具电极和工件之间施加强脉冲电压(达到间隙中的介质击穿电压)时，介质绝缘强度将最低。由于放电面积很小，放电时间很短，能量高度集中，使得放电区域的温度瞬间高达200%">℃，工件表面和工具电极表面的金属局部熔化甚至汽化。部分熔化汽化的金属在爆炸力的作用下被抛入工作流体中，冷却成小的金属颗粒，然后被工作流体迅速冲离工作区域，从而在工件表面形成微小的凹坑。第一次放电后，介质绝缘强度恢复，等待下一次放电。反复不断地将工件表面蚀刻掉，将工具电极的形状复制到工件上，从而达到成型的目的。电火花加工是通过连续放电去除金属的过程。虽然一次脉冲放电的时间很短，但它是一个电磁学、热力学和流体力学的综合过程，相当复杂。总而言之，脉冲放电的过程可分为以下几个阶段:(1)电极间介质的电离和击穿以及放电通道的形成。当在工具电极和工件之间施加脉冲电压时，在两个电极之间立即形成电场。电场强度与电压成正比，与距离成反比。随着极间电压的增大或极间距离的减小，极间电场强度也会增大。由于工具电极和工件的微观表面是凹凸不平的，电极之间的距离很小，所以电极之间的电场强度很不均匀，电极之间最近的凸点或尖端处的电场强度一般最大。当电场强度增加到一定量时，电介质被击穿，放电间隙电阻从绝缘状态迅速下降到几欧姆，间隙电流迅速上升到最大值。因为通道的直径非常小，所以通道中的电流密度非常高。间隙电压从击穿电压迅速下降到火花维持电压(一般在20~30V左右)，电流从0上升到某一峰值电流。(2)电介质热分解、电极材料熔化、汽化和热膨胀一旦电极间的电介质电离、击穿形成放电通道，脉冲电源使通道内的电子高速冲向正极，正离子冲向负极。电能变成动能，动能通过碰撞转化成热能。因此，通道中的阳极和阴极表面分别成为瞬时热源，达到更高的温度。通道的高温使工作液体介质汽化，然后热解汽化。这些汽化的工质和金属蒸气在放电间隙中体积突然增大，变成气泡，迅速膨胀，具有爆炸的特性。观察电火花加工过程，可以看到放电间隙之间出现气泡，工作液逐渐变黑，并听到轻微清脆的爆破声。电火花加工主要依靠热膨胀和局部微爆破，使熔化汽化的电极材料甩出进行侵蚀。(3)电极材料的抛掷通道和正负极表面放电点的瞬时高温使工作流体汽化，金属材料熔化汽化，热膨胀产生较高的瞬时压力。通道中心的压力最高，使汽化气体不断向外膨胀，高压下的熔融金属液体和蒸汽被挤出，抛入工作液体中。由于表面张力和内聚力的作用，被抛出的物质表面积最小，凝聚时凝结成细小的球形颗粒。当熔化和蒸发的金属从电极表面甩出时，它四处飞溅。除了大部分被抛入工作液中收缩成小颗粒外，还有一小部分飞溅、包覆、吸附在对电极表面。这种相互喷溅、电镀和吸附的现象，在某些条件下可以用来减少或补偿加工过程中工具电极的损耗。事实上，金属材料的蚀刻和投掷过程是复杂的。目前，人们对这一复杂机制的认识仍在不断深化。(4)极间介质的去离子随着脉冲电压的结束，脉冲电流迅速下降到零，但在此之后应该还有一段时间去离子间隙介质，即放电通道中的带电粒子结合成中性粒子，以恢复该放电通道处介质的绝缘强度，降低电极表面温度， 从而避免下一次在同一位置重复放电造成的电弧放电，保证下一次击穿放电通道形成在两电极之间最近的地方或电阻率最低的地方。 可以看出，为了保证正常的电火花加工过程，两次脉冲放电之间一般要有足够的脉冲间隔。另外，击穿和放电点要有分散和转移的空间，否则只在一点附近放电容易形成电弧。 放电前火花放电的两个电极之间有高电压。当两个电极靠近时，它们之间的电介质被击穿，然后发生火花放电。随着击穿过程，两电极间的电阻急剧下降，两电极间的电压也急剧下降。火花通道必须在短时间后及时熄灭，以维持火花放电的“冷极”特性(即通道能量转化的热能达不到电极深度)，使通道能量作用在很小的范围内。在通道能量的作用下，电极会发生局部腐蚀。
利用火花放电产生的腐蚀现象对材料进行尺寸加工的方法称为EDM。EDM是在低电压范围内液体介质中的火花放电。
根据工具电极的形式和工具电极与工件之间相对运动的特点，电火花加工方法可分为五类:
1.使用成形工具的电极相对于工件进行简单进给运动的EDM加工；
2.以轴向运动的金属丝作为工具电极，工件按照所需的形状和尺寸按轨迹运动，通过WEDM切割导电材料；
3 .用金属丝或异形导电砂轮作为工具电极，进行异形磨削的小孔磨削或电火花磨削；
4.电火花共轭旋转加工用于加工螺纹环规、螺纹塞规、齿轮等。
5.小孔加工、雕刻、表面合金化、表面强化等各种加工。
