第五章 電火花加工的基本規(guī)律

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5.1影響材料放電腐蝕的主要因素
1.極性效應(yīng)對(duì)電蝕量的影響
在電火花加工時(shí)，相同材料（如用鋼電極加工鋼）兩電極的被腐蝕量是不同的。其中一個(gè)電極比另一個(gè)電極的蝕除量大，這種現(xiàn)象叫做極性效應(yīng)。如果兩電極材料不同，則極性效應(yīng)更加明顯。分正極性加工和負(fù)極性加工。在實(shí)際加工中，極性效應(yīng)受到電極及電極材料、加工介質(zhì)、電源種類、單個(gè)脈沖能量等多種因素的影響，其中主要原因是脈沖寬度。在窄脈寬度加工時(shí)，應(yīng)采用正極性加工。在寬脈沖寬度加工時(shí)，采用負(fù)極性加工。
2.覆蓋效應(yīng)對(duì)電蝕量的影響
在材料放電腐蝕過程中，一個(gè)電極的電蝕產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到另一個(gè)電極表面上，形成一定厚度的覆蓋層，這種現(xiàn)象叫做覆蓋效應(yīng)。在電火花加工中，覆蓋層不斷形成，又不斷被破壞。為了實(shí)現(xiàn)電極低損耗，達(dá)到提高加工精度的目的，使覆蓋層形成與破壞的程度達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。在實(shí)際加工中，要充分利用極性效應(yīng)，正確選擇極性，zui大限度地提高工件的蝕除量，降低工具電極的損耗。
3.電參數(shù)對(duì)電蝕量的影響
電火花加工過程中腐蝕金屬的量（即電蝕量）與單個(gè)脈沖能量、脈沖效率等電參數(shù)密切相關(guān)。要提高電蝕量，應(yīng)增加平均放電電流、脈沖寬度及提高脈沖頻率。
4.金屬材料對(duì)電蝕量的影響
當(dāng)脈沖放電能量相同時(shí)，金屬工件的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、比熱容、熔化熱、氣化熱等愈高，電蝕量將愈少，愈難加工；導(dǎo)熱系數(shù)愈大的金屬能降低了本身的蝕除量。因此，電極的蝕除量與電極材料的導(dǎo)熱系數(shù)及其它熱學(xué)常數(shù)等有密切的關(guān)系。
5.工作液對(duì)電蝕量的影響
在粗加工時(shí)，要求速度快，放電能量大，放電間隙大，故常選用機(jī)油等粘度大的工作液；在中、精加工時(shí)，放電間隙小，往往采用煤油等粘度小的工作液。電火花加工一般在液體介質(zhì)中進(jìn)行。液體介質(zhì)通常叫做工作液，其作用主要是：（1） 壓縮放電通道，并限制其擴(kuò)展。（2） 加速電極間隙的冷卻和消電離過程。（3） 加速電蝕產(chǎn)物的排除。（4） 加劇放電的流體動(dòng)力過程。
5.2影響電火花加工精度的主要因素
與傳統(tǒng)的機(jī)械加工一樣，機(jī)床本身的各種誤差，工件和工具電極的定位、安裝誤差都會(huì)影響到電火花加工的精度。另外，與電火花加工工藝有關(guān)的主要因素是放電間隙的大小及其一致性、工具電極的損耗及其穩(wěn)定等。電火花加工時(shí)工具電極與工件之間放電間隙大小實(shí)際上是變化的，電參數(shù)對(duì)放電間隙的影響非常顯著，精加工放電間隙一般只有0.01mm（單面），而粗加工時(shí)則可達(dá)0.5mm以上。目前，電火花加工的精度為0.01~0.05mm。
電火花加工時(shí)，可以通過修正電極的尺寸對(duì)放電間隙進(jìn)行補(bǔ)償，以獲得較高的加工精度。然而，放電間隙的大小實(shí)際上是變化的，影響著加工精度。
1.表面粗糙度
電火花加工表面的粗糙度取決于放電蝕坑的深度及其分布的均勻程度，只有在加工表面產(chǎn)生淺而分布均勻的放電蝕坑，才能保證加工表面有較小的粗糙度值。為了控制放電凹坑的均勻性，需要采用等能量放電脈沖控制技術(shù)，即檢測間隙電壓擊穿下降沿，控制放電脈沖電流寬度相等，用相同的脈沖能量進(jìn)行加工，從而使加工表面粗糙度微觀上均勻一致。
2.加工間隙（側(cè)面間隙）的影響
加工間隙的大小及其一致性直接影響電火花成形加工的加工精度。只有掌握每個(gè)規(guī)準(zhǔn)的加工間隙和表面粗糙度的數(shù)值，才能正確設(shè)計(jì)電極的尺寸，決定收縮量，確定加工過程中的規(guī)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換。
3.加工斜度的影響
在加工中，不論型孔還是型腔，側(cè)壁都有斜度，形成斜度的原因，除電極側(cè)壁本身在技術(shù)要求或制造中原有的斜度外，一般都是由電極的損耗不均勻，以及“二次放電”等因素造成的。
（1）電極損耗的影響。電極由于損耗而形成錐度，這種錐度反映到工件上，就形成了加工斜度。
（2）工作液臟污程度的影響。工作液越臟，“二次放電”的機(jī)會(huì)就越多，同時(shí)由于間隙狀態(tài)惡劣，電極回升的次數(shù)必然增多。這兩種情況都將使加工斜度增大。
（3）沖油或抽油的影響。采用沖油或抽油對(duì)加工斜度的影響是不同的。用沖油加工時(shí)，電蝕產(chǎn)物由已加工面流出，增加了“二次放電”的機(jī)會(huì)，使加工斜度增大。而用抽油加工時(shí)，電蝕產(chǎn)物是由抽吸管排出去，干凈的工作液從電極周邊進(jìn)入，所以在已加工面出現(xiàn)“二次放電”的機(jī)會(huì)較少，加工斜度也就小。
（4）加工深度的影響。隨著加工深度的增加，加工斜度也隨著增加，但不是成比例關(guān)系。當(dāng)加工深度超過一定數(shù)值后，被加工件的上口尺寸就不再擴(kuò)大了，即加工斜度不再增加。不同的加工對(duì)象對(duì)加工斜度的要求也不同。在型腔加工中，由于本身要求有一定的拔模斜度，則對(duì)加工斜度的要求并不嚴(yán)格。對(duì)于直壁沖模，則要求加工斜度比較嚴(yán)格。只要掌握影響加工斜度的規(guī)律，即可達(dá)到預(yù)定的要求。
4.楞角倒圓的原因及規(guī)律
電極尖角和楞邊的損耗，比端面和側(cè)面的損耗嚴(yán)重，所以隨著電極楞角的損耗導(dǎo)致楞角倒圓，加工出的工件不可能得到清楞。而且，隨著加工深度的增加，電極楞角倒圓的半徑增大。但超過一定加工深度，其增大的趨勢(shì)逐漸緩慢，zui后停留在某一zui大值上。楞角倒圓的原因除電極的損耗外，還有放電間隙的等距離性。凸尖楞電極由于尖角放電的等距離性，必然使工件產(chǎn)生圓角；凹尖楞電極的尖點(diǎn)根本不起放電作用，但由于積屑也會(huì)使工件凸楞倒圓。因此，既使電極*沒有損耗，由于間隙放電的等距離性仍然不可能得到*的清楞。如果要求倒圓半徑很小，必須要縮小放電間隙
工作介質(zhì)是產(chǎn)生放電的基本條件，目前主要采用液體介質(zhì)。它形成火花擊穿放電通道，對(duì)放電通道產(chǎn)生壓縮作用，并在放電結(jié)束后迅速恢復(fù)間隙的絕緣狀態(tài)，幫助電蝕產(chǎn)物的拋出和排除，并使工具冷卻。所以說介質(zhì)對(duì)于電火花加工有很大的作用。