放電加工原理放電加工原理講講師師講講師師: :徐徐 相相 國國徐徐 相相 國國課課時時課課時時2001-06-291放电加工原理客户next第一章第一章放電加工的由來放電加工的由來l放電加工發展史放電加工發展史 18世紀中期世紀中期1878 1943 1950 1953 20世紀后半期世紀后半期1998l放電加工發展趨勢放電加工發展趨勢 向著更加自動化和高精度的程度方向發展向著更加自動化和高精度的程度方向發展2001-06-292放电加工原理客户next什么是放電加工什么是放電加工 -放電加工定義放電加工定義l放電加工亦即電火花加放電加工亦即電火花加工。工。l利用加工用的電極工具利用加工用的電極工具和被加工物之間所發生和被加工物之間所發生之放電作用之放電作用將被加工將被加工物之加工部位去除的現物之加工部位去除的現象稱為放電加工象稱為放電加工2001-06-293放电加工原理客户nextl l按加工現象按加工現象按加工現象按加工現象 電暈放電電暈放電電暈放電電暈放電 火花放電火花放電火花放電火花放電 輝光放電輝光放電輝光放電輝光放電 電弧放電電弧放電電弧放電電弧放電什么是放電加工什么是放電加工 -放電加工分類放電加工分類2001-06-294放电加工原理客户nextl凡屬導電性材料凡屬導電性材料均可均可加工加工且能以高精度和且能以高精度和無須人為操作而進行。無須人為操作而進行。l如銅如銅 材材鋼材鋼材碳化鎢碳化鎢導電性陶瓷等。導電性陶瓷等。l也可進行非金屬材料加也可進行非金屬材料加工工如寶石如寶石玻璃等進玻璃等進行電暈放電。行電暈放電。什么是放電加工什么是放電加工 -放電加工適用范圍放電加工適用范圍2001-06-295放电加工原理客户next放電加工電氣原理放電加工電氣原理 -自然界的放電自然界的放電l每當陰雨天，常會閃電每當陰雨天，常會閃電打雷，亦常听說樹木或打雷，亦常听說樹木或動物被雷擊而燒毀或死動物被雷擊而燒毀或死亡，此現象為大自然間亡，此現象為大自然間的放電。的放電。l當我們將兩根帶電導体當我們將兩根帶電導体接触的剎那間，也會有接触的剎那間，也會有火花產生，同時導線頭火花產生，同時導線頭有被熔解的情況，此稱有被熔解的情況，此稱為放電，一般常見的是為放電，一般常見的是焊接。焊接。2001-06-296放电加工原理客户nextl放電加工是以銅等較軟放電加工是以銅等較軟的工具，將超硬合金等的工具，將超硬合金等加工成所需要的形狀。加工成所需要的形狀。電极為餅干形則加工出電极為餅干形則加工出的形狀即為餅干形。的形狀即為餅干形。l將電极与工件浸在液体將電极与工件浸在液体介質中，通過電源使兩介質中，通過電源使兩端施加電壓，產生連續端施加電壓，產生連續性的火花放電，利用高性的火花放電，利用高能量，高密度熱能侵蝕能量，高密度熱能侵蝕工件的加工現象工件的加工現象放電加工電氣原理放電加工電氣原理2001-06-297放电加工原理客户next放電加工電氣原理放電加工電氣原理 -放電周期放電周期機機台台利利用用電電子子管管之之開開關關功功能能在在一一個個時時間間周周期期內內產產生生放放電電恢恢復復之之過過程程反反復復循循環環從從而而形形成成放放電電。2001-06-298放电加工原理客户next放電加工電氣原理放電加工電氣原理 -放電周期波形放電周期波形l機器通過電阻機器通過電阻R對電容對電容C充電充電一般電極為一般電極為+工件為負工件為負l機台通過各條件設置來加工工機台通過各條件設置來加工工件件從而機頭下降從而機頭下降l當間隙越來越近時當間隙越來越近時電容終端電電容終端電壓超過電極和工件之耐電壓時壓超過電極和工件之耐電壓時即擊破絕緣開始放電。即擊破絕緣開始放電。l當火花放電回路之電阻遠比充當火花放電回路之電阻遠比充電回路之電阻低時電回路之電阻低時電容之負荷電容之負荷在短時間內消失在短時間內消失即放電結束。即放電結束。2001-06-299放电加工原理客户next放電加工電氣原理放電加工電氣原理 -放電加工過程放電加工過程l1.電极与被加工体接近成數電极与被加工体接近成數um的距离時，先在最短距的距离時，先在最短距离處迸出火花，火花立即成离處迸出火花，火花立即成為細電孤柱，亦即電流密度為細電孤柱，亦即電流密度很高的電子流，打擊被加工很高的電子流，打擊被加工体的一點。体的一點。l電子流在此成為熱，被加工電子流在此成為熱，被加工体即使為高熔點的金屬，也体即使為高熔點的金屬，也會被此熱熔化一點。會被此熱熔化一點。l此時電子流碰撞金屬蒸气，此時電子流碰撞金屬蒸气，發生的离子等也同時將電极發生的离子等也同時將電极加熱。加熱。2001-06-2910放电加工原理客户next放電加工電氣原理放電加工電氣原理 -放電加工過程放電加工過程l2.這些熱使周邊的加工油成氣化狀態這些熱使周邊的加工油成氣化狀態l3.放電造成加工油突然氣化膨脹，對熔放電造成加工油突然氣化膨脹，對熔化的被加工与電极施加壓力。就被加工化的被加工与電极施加壓力。就被加工体、電极全体而言，此壓力很小，但就体、電极全体而言，此壓力很小，但就單位面積而言，卻很大單位面積而言，卻很大.l4.金屬的熔化部分噴成小圓團，四散于金屬的熔化部分噴成小圓團，四散于加工液中加工液中.端部未噴散的部分隆起，殘留端部未噴散的部分隆起，殘留于被加工体及電极于被加工体及電极.此處成為后續的放電此處成為后續的放電點點l5.熔化的金屬噴開后的遺跡被周圍的冷熔化的金屬噴開后的遺跡被周圍的冷油侵入，很快奪走殘余的熱油侵入，很快奪走殘余的熱.剛才發生放剛才發生放電的間隙也回复絕緣電的間隙也回复絕緣2001-06-2911放电加工原理客户next放電加工電氣原理放電加工電氣原理 -電極材料的要求電極材料的要求l放電穩定放電穩定l電阻低電阻低l放電時消耗少放電時消耗少l放電時之加工速度放電時之加工速度精度精度粗糙度良好粗糙度良好l耐大電力放電耐大電力放電l機械強度大機械強度大l成形容易成形容易價格低廉價格低廉2001-06-2912放电加工原理客户next放電加工電氣原理放電加工電氣原理 -一般模具鋼材料介紹一般模具鋼材料介紹lVIKING此種材質主要應用于模仁零件中此種材質主要應用于模仁零件中在放電加工中相對比較穩定在放電加工中相對比較穩定電極消耗少電極消耗少加加工效率較高工效率較高尺寸精度易保証尺寸精度易保証lSDK11SDK61此種材質主要應用于塑膠模此種材質主要應用于塑膠模具中具中放電加工狀態良好放電加工狀態良好電極消耗少電極消耗少但在但在薄小工件加工時薄小工件加工時易變形易變形尺寸精度易保証尺寸精度易保証lV3:此種材質常用于沖壓模具此種材質常用于沖壓模具其硬度高其硬度高熱熱傳導差傳導差比熱低比熱低在放電加工中性能不穩定在放電加工中性能不穩定電極消耗大電極消耗大加工效率低加工效率低尺寸精度不易保証。尺寸精度不易保証。2001-06-2913放电加工原理客户next三者關係：三者關係：三者之間必須犧牲其中之一，來保證另外兩項2001-06-2914放电加工原理客户next放電加工工作任務放電加工工作任務：主要加工Fe類和非Fe類可導電金屬模治具零件中的非貫穿部位精度可(+/-0.01mm);面粗度最高可達鏡面請觀賞工件樣品2001-06-2915放电加工原理客户next放電四要素之一：電极放電四要素之一：電极電極是放電加工必不可少的工具製作時，採用與被加工形狀陰陽相配合的原理，也就是說，你想得到甚麼樣的形狀，就必須製作與之形狀相反的電极這一點決定了放電加工的高成本和低效率有時製作一件模仁卻要製作几种電极，一种不少於一支（電极的消耗和粗到細加工）嚴格來講，放電加工是被列入特種加工通常使用的材質有Cu,CuW,Gr等（電极樣品觀賞）2001-06-2916放电加工原理客户next放電加工四要素之二：机台放電加工四要素之二：机台目前公司主要的機型有：日本SODICK機台，MM3和LN1 兩种；臺灣ARD機台，M50G和M50CA;北京阿奇；臺灣慶鴻；瑞士馬克奴；机臺主要控制電气回路，伺服機构和供油系統2001-06-2917放电加工原理客户next放電加工的局限性：放電加工的局限性：主要加工金屬等導電材料材料的可加工性，取決于材料的導電性和其熱學性能，如熔點，熱導率，比熱容等，而於其力學性能無關（硬度和強度）V3和一般鋼的比較；一般加工速度較慢電極工具和工件不直接接觸，沒有宏觀的切削力2001-06-2918放电加工原理客户next放電加工的局限性：放電加工的局限性：必須借用電極工具和存在電極消耗製作成本高面粗度要求和清角限制加工的局限，電極不易成型精度局限：加工最高精度+/-0.01mm，公差的大小對加工效率的影響2001-06-2919放电加工原理客户