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電火花加工的不穩(wěn)定現(xiàn)象
閱讀：1976 發(fā)布時間：2010-8-19產(chǎn)生放電不穩(wěn)定現(xiàn)象的原因及改善措施
（1）放電性能不好的電火花機床在加工中常發(fā)生放電不穩(wěn)定現(xiàn)象。電火花加工主要是靠機床良好的加工性能來完成加工的。電火花機床配備有多種脈沖輸出電路，主軸具有高速性和高響應伺服特性，這些特性能滿足在加工中進行高穩(wěn)定加工實現(xiàn)高品位加工質(zhì)量。如果機床加工性能不好，常在加工中發(fā)生難以控制的放電不穩(wěn)定現(xiàn)象，嚴重影響加工質(zhì)量。機床脈沖電源工作性能、機床伺服進給系統(tǒng)的異常是電火花機床本身原因造成在加工中常發(fā)生放電不穩(wěn)定現(xiàn)象的主要原因。
如機床脈沖電源波形失常是zui常見的問題，使加工不能穩(wěn)定進行。要實現(xiàn)穩(wěn)定的放電加工，必須要求機床的脈沖電源能輸出一系列良性的脈沖，工作穩(wěn)定可靠，不受外界干擾。機床的伺服進給系統(tǒng)應具有高度的靈敏性，能夠準確對放電狀態(tài)中火花間隙進行檢測，自動對異常放電作出調(diào)節(jié)，調(diào)整、滯后盡量要小，抗*力強。由于機床性能異常方面的問題比較復雜，使用人員在經(jīng)過確認是機床問題后，應及時與機床維修服務部，請專業(yè)人員維修，排除故障。
（2）電參數(shù)調(diào)節(jié)不正確對放電穩(wěn)定產(chǎn)生不良影響。電參數(shù)使用不正確是產(chǎn)生放電不穩(wěn)定現(xiàn)象的主要原因。電規(guī)準主要由電流、脈沖寬度、脈沖間隙三大電參數(shù)組成。使用過大的電流，過大的脈沖寬度，過小的脈沖間隙是電參數(shù)調(diào)節(jié)不合理產(chǎn)生放電不穩(wěn)定現(xiàn)象的主要原因。三者應根據(jù)加工中的穩(wěn)定性和加工的工藝指標要求來具體設(shè)定選擇。
在放電不穩(wěn)定的情況下，首先考慮增大脈沖間隙，可以使加工保證消電離，改善排屑狀況，對工藝指標影響也不大。其次考慮減小脈沖寬度，過大的脈沖寬度使加工中短時內(nèi)放電次數(shù)過多，加工中來不及消電離，易產(chǎn)生燒弧。加工中其它參數(shù)也很重要。像直接影響排屑效果的抬刀速度、放電時間、抬刀高度等參數(shù)。
放電不穩(wěn)定的情況下應加快抬刀速度，減少放電時間，增大抬刀高度。處理電參數(shù)時應特別注意粗加工與精加工中放電穩(wěn)定性的差別。粗加工中由于放電能量大，火花間隙大，排屑效果好，往往能實現(xiàn)較穩(wěn)定的加工，精加工則恰恰相反，容易出現(xiàn)放電不穩(wěn)定現(xiàn)象。所以對精加工應特別加以監(jiān)控。加工的極性應正確，如果在通常加工中誤使用負極性（電極為負極）加工，也會發(fā)生放電不穩(wěn)定的現(xiàn)象，根本無法加工下去，應將加工極性改過來。
（3）加工中液處理方式不當及加工液質(zhì)量問題造成放電不穩(wěn)定的現(xiàn)象。電火花加工是在工作液介質(zhì)中進行的。工作液的絕緣性能在脈沖放電的過程中起到消電離的作用，在加工中對電極和工件起到加速冷卻，使電蝕產(chǎn)物從放電間隙中懸浮、排泄出去的作用。在電火花加工中常使用沖、抽液的方法進行排屑，避免電弧放電，使加工穩(wěn)定進行。但是不適當?shù)囊禾幚矸绞揭矔绊懛烹姷姆€(wěn)定狀況。沖、抽油壓力過大，會使放電通道不易形成，產(chǎn)生不穩(wěn)定的局部放電，尤其在精加工中很明顯。可將沖、抽油壓力控制在接近穩(wěn)定加工的臨界壓力范圍內(nèi)。
沖油方向不正確會使加工屑堆積而形成放電不穩(wěn)定的現(xiàn)象，而且容易形成積炭。一般采用朝開口部位沖油，盲底部位采用朝下淋油的方法。沖抽油加工雖然能將加工屑很好排出，改善了放電的穩(wěn)定性，但不均勻的流場，會引起集中放電和二次放電，對工件平面度、粗糙度影響很大，產(chǎn)生放電間隙不均勻的現(xiàn)象。而且強烈的沖刷會引起電極邊角異常損耗。所以在精密加工中通常采用無沖液、浸油加工的液處理方式，依靠抬刀的動作來排屑實現(xiàn)穩(wěn)定加工。這就對機床配置提出了更高的要求。
像機床主軸采用很高加速度進給加工時，產(chǎn)生的抽吸作用，使存在于電極與工件之間的加工屑、焦油以及廢氣等能有效地排出。長時間的加工會使油溫過高，加工部位表面如果不能很好得到冷卻很容易產(chǎn)生放電不穩(wěn)定的現(xiàn)象。油溫應不高于35℃，必要時在加工液循環(huán)系統(tǒng)上油處安裝冷卻裝置來控制。加工中工作液的質(zhì)量對加工放電穩(wěn)定也很重要。含加工屑過多的臟污加工液在加工中因不能及時緩解放電間隙內(nèi)的污染狀況，導致放電點不分散而形成有害的電弧放電。
劣質(zhì)的加工液因其性能差的原因也會使加工中出現(xiàn)放電不穩(wěn)定的現(xiàn)象。采用的電火花加工液要求具有低粘度，高絕緣性、能疏通放電通道，流動性、滲透性好等特點。目前有很多類型的電火花加工工作液，而且研究出在工作液中加入相關(guān)添加劑的一些成果，能改善放電的性能，提高放電穩(wěn)定性，可以被采用。
（4）選用電極材料的種類、材料的質(zhì)量、不同電極材料加工電參數(shù)配對的因素對放電穩(wěn)定性的影響。電極材料必須導電性良好，具有放電穩(wěn)定等特點。純銅電極加工性能很好，尤其是加工穩(wěn)定性，不易發(fā)生電弧放電或過渡電弧放電，在大多數(shù)加工中能穩(wěn)定放電，被廣泛采用。石墨電極加工穩(wěn)定性較好，zui突出的特點是在很大電流的粗加工中能保持穩(wěn)定的放電，并且保證電極的低損耗，但在精加工中，易發(fā)生放電不穩(wěn)定現(xiàn)象，易產(chǎn)生拉弧燒傷。
銅鎢合金和銀鎢合金是很少采用的電極材料，因為材料的價格昂貴。它們在加工微細部位、深槽等難加工部位仍能很穩(wěn)定的放電，電極損耗極小，在精密加工中被考慮使用。選用的電極材料必須保證質(zhì)量才能在加工中放電穩(wěn)定。純銅必須是無雜質(zhì)的電解銅，經(jīng)過鍛打。石墨電極材料有好幾種分類，如埃米級、特細級、超細級、精細級等，可根據(jù)加工的精度、效率要求選擇。
石墨材料的質(zhì)量應組織均勻，強度較好，在加工中不易產(chǎn)生剝落。使用不同的電極材料進行加工應靈活處理好電參數(shù)的配對，才能達到加工中放電穩(wěn)定，加工效果良好，發(fā)揮所選材料價值的目的。現(xiàn)在很多電加工機床都能根據(jù)不同的加工材料組合自動配對電參數(shù)。電參數(shù)配對主要是處理電流、脈沖寬度、脈沖間隙的大小。
根據(jù)電極材料的性能，選用合適的電參數(shù)發(fā)揮材料的加工優(yōu)勢，處理好其加工中的缺陷問題。因使用機床的不同，這里提供一組主要電參數(shù)選用關(guān)系的數(shù)據(jù)表供參考，如下表所示（參數(shù)數(shù)值為具體值）。
表 不同電極材料主要電參數(shù)的配對關(guān)系
（5）選用的工藝方法不合理使加工中出現(xiàn)放電不穩(wěn)定現(xiàn)象。電火花加工的工藝方法是否合理可行也是實現(xiàn)穩(wěn)定加工的重點。大多加工是：采用粗加工電極蝕除大量金屬完成粗加工，然后再換半精或精加工電極完成過渡加工或精加工。這種工藝方法的關(guān)鍵是加工中應采用電極搖動的方法來改善排屑狀況，達到穩(wěn)定的加工。采用多段加工條件用自由平動的方法，隨著加工深度的進給，另外兩軸同時作擴大運動。
加工中采用搖動的方法可使放電更穩(wěn)定，減少了二次放電現(xiàn)象，可獲得側(cè)面與底面更均勻的表面粗糙度，被廣泛采用。搖動量的大小視加工部位形狀、精度要求而決定，一般在精加工中取0.03mm左右。因搖動量小，對加工的仿形精度也不會有影響。如果在加工中不采用搖動的方法，則很難實現(xiàn)小間隙放電條件下的穩(wěn)定加工。在精加工中很容易發(fā)現(xiàn)因這個原因造成的不穩(wěn)定加工現(xiàn)象。不穩(wěn)定放電形成的二次放電可能會使加工尺寸偏大，在排屑條件好的情況下也可能因?qū)嶋H產(chǎn)生火花間隙小于電極縮放量而使加工尺寸偏小，使尺寸不能準確地得到控制。采用搖動的加工方法能實現(xiàn)穩(wěn)定的加工，能很好解決這些問題。
（6）難以加工部位不利于加工的穩(wěn)定進行。有些加工部位因其加工局限性導致在加工中容易發(fā)生放電不穩(wěn)定現(xiàn)象。像在表面部位剛開始加工時，加工清角部位，加工尖細的部位時，由于實際放電面積偏小，電流密度偏大，局部電蝕產(chǎn)物濃度過高，放電點不能分散轉(zhuǎn)移，放電后的余熱來不及擴散而累積起來，造成過熱，破壞加工的穩(wěn)定性。必須暫時減小電流，待實際加工面積逐步擴大，加工逐步穩(wěn)定后，再逐步增大電規(guī)準。加工深孔、有斜度的部位、深腔部位時，由于排屑困難，在加工中也會發(fā)生放電不穩(wěn)定現(xiàn)象。
要求采取適當?shù)拇胧└纳婆判夹阅堋Ｐ倍阮愲姌O加工一定要有很高的排渣高度。深孔、深腔類部位可以對電極選用較大的尺寸縮放量，通過平動來改善排屑。加工深的圓孔，在裝有C軸，使用EROWA夾具并且同心的情況下，加工時使C軸作旋轉(zhuǎn)運動，可達到非常穩(wěn)定的加工。清角部位在加工可行的情況下采用3軸聯(lián)動的方法，即斜向加工，避免了因加工部位面積小而發(fā)生放電不穩(wěn)定的現(xiàn)象。還有在有些難加工部位采用橫向伺服加工也可以改善放電穩(wěn)定性。對電極采用避空、開排氣排屑孔等也可以改善一些難加工情況下的放電不穩(wěn)定現(xiàn)象。
（7）加工操作環(huán)節(jié)中的處理問題造成的放電不穩(wěn)定現(xiàn)象。加工操作中一些細小環(huán)節(jié)處理不好也會發(fā)生放電不穩(wěn)定的現(xiàn)象。小件或難以裝夾的工件、電極因沒有采取可靠的裝夾方法，導致加工中發(fā)生松動，出現(xiàn)放電不穩(wěn)定的現(xiàn)象。工件經(jīng)磨床加工后會產(chǎn)生磁性，尤其是小工件，如果沒有經(jīng)過退磁處理直接用來電火花加工，會使加工屑因被吸附難以排出而導致加工中放電不穩(wěn)定，因此加工前必須對工件退磁。加工部位存在雜物、銹跡、毛刺，導致開始加工時放電非常不穩(wěn)定。
有通孔類部位的加工在裝夾中沒有考慮利用孔來排屑而變成盲底加工，大大降低了加工穩(wěn)定性。加工中產(chǎn)生“放炮”現(xiàn)象有可能會使工件松動，氣體引燃的過程也影響了加工的穩(wěn)定性。電極校正有偏差使其變成傾斜加工也會稍微影響放電的穩(wěn)定。在深腔類部位的加工中，沒有及時用毛刷清除加工屑積存物，會在加工中出現(xiàn)放電不穩(wěn)定現(xiàn)象，使加工難以順利進行。根據(jù)以上在操作中導致放電不穩(wěn)定現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，分別采取相對應的措施可改善加工的穩(wěn)定性。
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