中航長風電火花基本知識淺述(一）

一、什么是電火花加工

電火花是一種自激放電，其特點如下： 火花放電的兩個電極間在放電前具較高的電壓，當兩電極接近時，其間介質被擊穿后，隨即發生火花放電。伴隨擊穿過程，兩電極間的電阻急劇變小，兩極之間的電壓也隨之急劇變低。火花通道必須在維持暫短的時間（通常為10-7-10-3s）后及時熄滅，才可保持火花放電的“冷極”特性（即通道能量轉換的熱能來不及傳至電極縱深），使通道能量作用于極小范圍。通道能量的作用，可使電極局部被腐蝕。 利用火花放電時產生的腐蝕現象對材料進行尺寸加工的方法，叫電火花加工。 電火花加工是在較低的電壓范圍內，在液體介質中的火花放電。

二、電火花加工的特點

電火花加工是與機械加工完全不同的一種新工藝。 隨著工業生產的發展和科學技術的進步，具有高熔點、高硬度、高強度、高脆性，高粘性和高純度等性能的新材料不斷出現。具有各種復雜結構與特殊工藝要求的工件越來越多，這就使得傳統的機械加工方法不能加工或難于加工。因此，人們除了進一步發展和完善機械加工法之外，還努力尋求新的加工方法。電火花加工法能夠適應生產發展的需要，并在應用中顯示出很多優異性能，因此，得到了迅速發展和日益廣泛的應用。
電火花加工的特點如下：
1.脈沖放電的能量密度高，便于加工用普通的機械加工方法難于加工或無法加工的特殊材料和復雜形狀的工件。不受材料硬度影響，不受熱處理狀況影響。
2.脈沖放電持續時間極短，放電時產生的熱量傳導擴散范圍小，材料受熱影響范圍小。
3.加工時，工具電極與工件材料不接觸，兩者之間宏觀作用力極小。工具電極材料不需比工件材料硬，因此，工具電極制造容易。
4.可以改革工件結構，簡化加工工藝，提高工件使用壽命，降低工人勞動強度。
基于上述特點，電火花加工的主要用途有以下幾項：
1) 制造沖模、塑料模、鍛模和壓鑄模。
2) 加工小孔、畸形孔以及在硬質合金上加工螺紋螺孔。
3) 在金屬板材上切割出零件。
4) 加工窄縫。
5) 磨削平面和圓面。
6) 其它（如強化金屬表面，取出折斷的工具，在淬火件上穿孔，直接加工型面復雜的零件等）。

三、電火花加工機床的組成及作用

從上面所談的情況可以看到，要實現電火花加工過程，機床必須具備三個要素，即：脈沖電源，機械部分和自動控制系統，工作液過濾與循環系統。（見圖一）。下面對這三要素的作用逐一加以簡單討論。
1.脈沖電源
加在放電間隙上的電壓必須是脈沖的，否則，放電將成為連續的電弧。所謂脈沖電源，實際就是一種電氣線路或裝置，它們能發出具有足夠能量的脈沖電壓來。
2.機械部分和自動控制系統
其作用是維持工具電極和工件之間有一適當的放電間隙，并在線調整。
3.工作液凈化與循環系統
工作液的作用是使能量集中，強化加工過程，帶走放電時所產生的熱量和電蝕產物。工作液系統包括工作液的儲存冷卻、循環及其調節與保護、過濾以及利用工作液強迫循環系統。
上述三要素，有時也稱為電火花加工機床的三大件，它們組成了電火花加工機床這一統一體，以滿足加工工藝的要求。