02213精密加工與特種加工考點復(fù)習(xí)整理要點

1、1. 領(lǐng)會：記憶規(guī)定的有關(guān)知識點的主要內(nèi)容， 并能夠領(lǐng)會和理解規(guī)定的有關(guān)知識點的 內(nèi)涵和外延，熟悉其內(nèi)容要點和它們之間的區(qū)別和聯(lián)系，作出正確的解釋、說明 和闡述。 20%2. 掌握：掌握有關(guān)的知識點，正確理解和記憶相關(guān)內(nèi)容的原理、方法和步驟。 40%3. 熟練掌握：必須掌握的核心內(nèi)容和重要知識點。 40%第九章 電子束和離子束加工一、領(lǐng)會1. 電子束的基本原理電子束的加工是在真空調(diào)件下，利用聚焦后能量密度極高的電子束，以極高的速度（速度可達1.6*105km/s）沖擊到工件表面極小的面積上，在極短的時間內(nèi)，其能量的大部分轉(zhuǎn)化為熱能，使被沖擊部分的工件材料達到幾千攝氏度以上的高溫，從而引起材料局

2、部 熔化和氣化，而實現(xiàn)加工的目的，稱為電子束熱加工；另一種利用電子束的非熱效應(yīng)，功率密度較小的電子束流和電子膠相互作用，電能轉(zhuǎn)換 為化學(xué)能，產(chǎn)生輻射化學(xué)或物理效應(yīng)，使電子膠的分子鏈被切斷或重新組合形成分子量 的變化以實現(xiàn)電子束曝光，可實現(xiàn)表面微槽或其他幾何形狀的刻蝕加工。2. 工藝特點1） 由于電子束能夠極其微細地聚焦，甚至能聚焦到0.1卩m,所以加工面積很小，是一 種精密微細的加工方法2） 電子束能量密度高，在極微小束斑上能達到106109W/cm2，使照射部分的溫度超過 材料的熔化和氣化溫度,去除材料主要靠瞬時蒸發(fā),是一種非接觸式加工。工件不 受機械力作用,不產(chǎn)生宏觀應(yīng)力和變形,可加工脆性

3、、韌性、導(dǎo)體、半導(dǎo)體、非導(dǎo) 體材料3）由于電子束的能量密度高,且能量利用率達 90%以上,因而加工生產(chǎn)率很高4）可以通過磁場或電場對電子束的強度、位置、聚焦等進行直接控制,所以整個加工 過程便于實現(xiàn)自動化。5）由于電子束加工在真空中進行,因而污染少,加工表面不氧化,特別適用于加工易氧化的金屬及合金材料,及純度要求極高的半導(dǎo)體材料6）價格昂貴,生產(chǎn)應(yīng)用有一定局限性3. 電子束的加工設(shè)備組成：電子槍（獲得電子束） 、真空系統(tǒng)（避免與氣體分子之間的碰 撞）、控制系統(tǒng)、電源（穩(wěn)定性要求高）4. 電子束加工可用于：打孔、切割、蝕刻、焊接（利用電子束作為熱源的焊接工藝）、熱處理、曝光等5. 離子束加工的基

4、本原理和特點1）基本原理 利用離子束對材料進行成形和表面改性的加工方法。 在真空條件下, 將離 子源產(chǎn)生的離子經(jīng)過電場加速,獲得具有一定速度的離子投射到材料表面,產(chǎn)生濺 射效應(yīng)和注入效應(yīng)。離子帶正電荷,其質(zhì)量比電子大數(shù)千、數(shù)萬倍,所以離子束比 電子束具有更大的撞擊動能，它是靠微觀的機械撞擊能量來加工的。2）撞擊和濺射效應(yīng) 具有一定動能的離子斜射到工件材料表面時， 可將表面的原子撞擊 出來，如果工件直接作為離子轟擊靶材，工件表面就會受到離子刻蝕3）注入效應(yīng) 離子能量足夠大并且垂直工件表面撞擊時，離子就會鉆進工件表面6. 離子束加工的特點1）加工精度高，易精確控制。離子束可以通過光學(xué)系統(tǒng)進行聚焦掃

5、描，共聚焦光斑可 達1 i m以內(nèi)，可以精確控制尺寸范圍；離子束轟擊材料是逐層去原子的，所以離 子刻蝕可以達到毫微米級（0.001卩m）的加工精度。離子注入深度和濃度也可精確 控制2）污染少，在高真空中進行，污染少，特別適合于加工易氧化的金屬、合金及半導(dǎo)體3）加工應(yīng)力、變形極小。離子束加工是原子級分子級的微細加工，其宏觀壓力很小， 適合于各類材料的加工，而且加工表面質(zhì)量高。7. 離子束設(shè)備組成：離子源（又稱離子槍，產(chǎn)生離子束流） 、真空系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、電源8. 離子束加工應(yīng)用：利用離子撞擊和濺射效應(yīng)的離子束刻蝕、離子濺射鍍膜和離子鍍，利 用離子注入效應(yīng)的離子注入第八章 超聲波加工 電火花和電化

6、學(xué)加工都只能加工金屬導(dǎo)電材料，不易加工不導(dǎo)電的非金屬材料，超聲波 加工不僅能加工硬質(zhì)合金、淬火鋼等硬脆金屬材料，而且更適合于不導(dǎo)電的非金屬硬脆 材料（硅片、鍺片、陶瓷、玻璃）的精密加工和成形加工，還可用于清洗、探傷、焊接。一、 領(lǐng)會1. 超聲波概念頻率超過 16000Hz 的聲波，稱為超聲波。其波長短，能量大，傳播過程反射、折射、 共振、損耗等現(xiàn)象顯著，在空氣中會迅速衰減。2. 超聲波加工的基本原理 超聲波加工是利用工具端面做超生振動，通過磨料懸浮液加工脆性材料的一種成形 加工方法。超聲波發(fā)生器產(chǎn)生1.6萬Hz以上高頻交流電源，輸送給超聲換能器，產(chǎn)生超生波振動，并借助變幅桿將振幅放大到0.05

7、0.1mm，使變幅桿下端的工具產(chǎn)生強烈振動，含有水與磨料的懸浮液由工具帶動也產(chǎn)生強烈振動，沖擊工件表面。加 工時，工具以很小的壓力壓在工件上。工件表面受到磨料以很大的速度和加速度的 不斷沖擊，被粉碎成很細的微粒，從工件表面上脫落。循環(huán)流動的懸浮液帶走脫落 下來的微粒，并使磨料不斷更新。工件連續(xù)進給，加工持續(xù)進行，工具的形狀便復(fù) 印在工件上，直到達到要求的尺寸。超聲波加工是磨料在超聲振動作用下的機械撞擊和拋磨作用與超聲波空化作用的綜 合效果，其中磨料的撞擊作用是主要的。特別適合加工硬脆材料，工具材料選用韌 性材料3. 超聲波加工的特點1）特別適合加工各種硬脆材料。尤其是電火花等無法加工的不導(dǎo)電非

8、金屬材料， 如玻璃、陶瓷、人造寶石、半導(dǎo)體2）加工精度高、表面粗糙度好。加工表面無組織改變、殘余應(yīng)力及燒傷3）工件在加工過程中受力小，對于加工薄壁、窄縫等低剛度工件非常有利4）加工出工件形狀與工具形狀一致。只要將工具做成不同的形狀和尺寸就可以加 工出各種復(fù)雜形狀的型孔、型腔、成形表面，不需要使工具和工件做較復(fù)雜的 相對運動5）與電火花加工、電解加工相比，采用超聲波加工硬質(zhì)金屬材料的效率低4. 超聲波加工設(shè)備組成：超聲波發(fā)生器（將工頻交流電轉(zhuǎn)化成有一定功率超聲頻電信 號以提供往復(fù)運動和去除被加工材料的能量） 、超聲振動系統(tǒng) （將高頻振蕩電能轉(zhuǎn)換 為機械振蕩能。包括：超聲換能器、變幅桿、工具） 、

9、超聲加工機床本體、磨料懸浮 液冷卻及循環(huán)系統(tǒng)（工作液最常用水，也用煤油、機油來提高加工表面質(zhì)量，磨料 一般為碳化硼、氧化鋁，加工硬質(zhì)合金用碳化硼，金剛石用金剛石粉，顆粒越大， 效率越高，但粗糙度越差） 。5. 超聲波換能器的作用與形式作用：將高頻電能（大于1.6萬Hz的交流電）轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳l率的機械振蕩（即超聲波）形式：壓電效應(yīng)、磁致伸縮效應(yīng)壓電效應(yīng)：石英晶體、鈦酸鋇等物質(zhì)受到機械壓縮或拉伸變形，在其兩對面上將產(chǎn) 生電壓；反之在它們兩對面加一定的電壓，則產(chǎn)生機械變形現(xiàn)象。晶體片的厚度應(yīng) 為聲波半波長或其整數(shù)倍。石英晶體壓電效應(yīng)若弱，鈦酸鋇是前者的2030 倍，但效率及機械強度差。鋯鈦酸鉛具有兩者優(yōu)

10、點。主要用于超聲波清洗、探測、小功率 超聲波換能器磁致伸縮效應(yīng)：鐵、鈷、鎳及其合金的長度隨著所處的磁場變化而產(chǎn)生伸長或收縮 變形現(xiàn)象。鎳在強磁場下收縮，鈦和鈷在磁場中伸長，磁場消失，恢復(fù)原尺寸。為 減少渦流損耗，常用純鎳片疊成封閉磁路的鎳棒換能器，常用于中、大功率超聲波 加工。鎳棒的長度為超聲波的半波長或整數(shù)倍，使之處于共振狀態(tài)。其不能直接用 于加工，必須通過一個上粗下細的變幅桿將振幅擴大 520 倍6. 變幅桿作用與形式 作用：擴大超聲波換能器的振幅，使之能達到用于加工的超聲波振幅 形式：圓錐型（擴大比 510 倍，制造方便） 、指數(shù)曲線形（擴大比 1020 倍，制造 困難）、階梯型（擴大比

11、 20 倍以上，易制造，但受負載阻力時振幅衰減嚴重，臺階 處易應(yīng)力集中而疲勞折斷） 。截面面積越小，能量密度就越大，振動振幅也越大。應(yīng) 使振動桿的固有頻率等于外激振動頻率，處于共振狀態(tài)。二、掌握7. 超聲波加工工藝參數(shù)主要是指影響加工速度、 加工精度、 表面質(zhì)量、 工具磨損因素。8. 影響超聲波加工速度的因素及其影響規(guī)律1) 工件振動的振幅和頻率 規(guī)律：加工速度隨工具振動振幅增加而線性增加，振動 頻率的提高，在一定范圍內(nèi)可提高加工速度。但隨頻率及振幅提高，變幅桿和 工具會承受較大的交變應(yīng)力，從而發(fā)生疲勞，縮短壽命；同時還會使變幅桿與 工具及換能器之間能量損耗增大。固超聲波加工，一般振幅0.01

12、0.1mm ，頻率1625kHz2) 工具對工件的靜壓力 規(guī)律：工具對工件存在一個最佳壓力值，在此壓力下，可 得到最大加工速度。若壓力過小，工具端面與工件加工面間隙大，令磨粒對工 件撞擊力和打擊深度降低，加工速度減??；若壓力過大，則工具端面與工件加 工間隙變小，磨料及懸浮液不能順利更新，加工速度也減小3) 磨料懸浮液 磨料硬度越高，加工速度越快；磨粒粒度越粗，加工速度越快，但 加工精度和表面質(zhì)量變差。 (工件：硬質(zhì)合金、淬火鋼，磨料：碳化硼、碳化硅； 工件：金剛石、寶石，磨料：金剛石磨料；工件：玻璃、石英、半導(dǎo)體材料， 磨料：電鋼玉) 。磨料懸浮液濃度越低，加工間隙磨粒少，在加工面積和深度較

13、大時會出現(xiàn)局部無磨?，F(xiàn)象，使加工速度大大下降。但濃度太高時，磨粒在加 工區(qū)域的循環(huán)運動和對工件撞擊運動受到影響，又會導(dǎo)致加工速度降低，磨粒 與水的質(zhì)量比未 0.51。水的相對生產(chǎn)率最高，因為水的粘度小，濕潤性高且有 冷卻性，對超聲波加工有利4) 工件材料 超聲波加工適于加工高脆性材料， 材料越脆， 承受沖擊載荷能力越差， 在磨粒沖擊下越易粉碎去除9. 影響超聲波加工精度的因素及其影響規(guī)律 主要因素：工具精度、磨粒粒度、工具的橫向振動、加工深度 為減小工具磨損對圓孔精度影響，可將粗精加工分開，更換相應(yīng)的磨粒粒度，合理 選擇工具材料。工具及變幅桿的橫向振動會引起磨粒對孔壁的二次加工，在深度方 向形

14、成從進口到出口逐漸減小的錐度。磨粒越細，加工孔精度越高，尤其加工深孔 時，細磨粒有利于減小孔的錐度。磨粒的破碎和以鈍化的磨粒會影響加工精度，因 此選擇均勻性好的磨料，經(jīng)常更換磨料，可保證加工精度，提高加工速度10. 影響超聲波加工表面質(zhì)量的因素及其影響規(guī)律 超聲波加工具有較好的表面質(zhì)量，不會產(chǎn)生表面燒傷和表面變質(zhì)層。加工表面質(zhì)量 主要與磨料粒度、被加工材料性質(zhì)有關(guān)，當磨粒粒度越大，被加工材料越脆，則加 工表面粗糙度越大11. 用碳鋼或不淬火工具鋼制造工具，磨損較小，制造容易，疲勞強度高12. 超聲波加工應(yīng)用1) 超聲波加工型腔、型孔，具有精度高、表面質(zhì)量好優(yōu)點2) 用超聲波切割脆硬半導(dǎo)體材料3

15、) 復(fù)合加工(超聲波電解復(fù)合加工、超聲波電火花復(fù)合加工、超聲波復(fù)合切削)4) 超聲波清洗5) 超聲波焊接第七章 激光加工激光加工幾乎可以加工任何材料， 加工熱影響區(qū)小、 光束方向性好， 其光束斑點可以聚焦到 波長級，可以進行選擇性加工、精密加工一、領(lǐng)會1. 激光的特性1) 單色性好 激光是受激發(fā)射的， 它的頻率寬度很窄， 比普通光源窄幾個數(shù)量級， 因此 要比普通光源單色性好很多2) 方向性 因為從諧振腔發(fā)出的只能是反射鏡多次反射后無法顯著偏移諧振腔軸線的 光波，所以具有很好的方向性3) 相干性 激光是受激輻射占優(yōu)勢， 加上諧振腔的作用， 各發(fā)光中心是相互密切聯(lián)系的， 在較長的時間有恒定的相位差

16、，能形成穩(wěn)定的干涉條紋，所以激光相干性好4) 能量密度高2. 激光加工的原理 當工作物質(zhì)(紅寶石、釹玻璃具有亞穩(wěn)態(tài)能級結(jié)構(gòu)的物質(zhì))受到光泵的激發(fā)后，便產(chǎn)生 受激輻射躍遷，造成光放大，并通過由兩個反射鏡(全反射鏡和部分反射鏡)組成的諧 振腔產(chǎn)生振蕩，由諧振腔一端輸出激光，經(jīng)過透鏡將激光束聚焦到工件待加工表面上。 該聚焦光斑直徑僅有幾微米到幾十微米，因此能在極短的時間內(nèi)熔化、氣化任何材料3. 激光加工的物理過程1) 材料對激光的吸收和能量轉(zhuǎn)換2) 材料的加熱氣化、熔化 先氣化蝕除、后產(chǎn)生熔化蝕除3) 蝕除產(chǎn)物的拋出4. 激光加工的特點1) 由于激光的功率密度高，加工熱作用時間短，熱影響區(qū)小，因此可

17、加工幾乎任何材 料，如各種金屬、非金屬，透明材料須色化、打毛2) 激光加工不需要工具，不存在工具損耗、更換調(diào)整問題，適于自動化連續(xù)操作3) 激光束可聚焦到微米級，輸出功率可調(diào)節(jié)，加工中沒有機械力作用，適于精密微細 加工4) 可以透過透明的物質(zhì)，固激光可在任意透明的環(huán)境中操作5) 激光加工不受電磁干擾，與電子束加工相比，它可以在空氣中進行，加工裝置簡單6) 激光除用于材料蝕除加工外，還可進行焊接、熱處理、表面強化或涂敷、引發(fā)化學(xué) 反應(yīng)等加工5. 激光加工設(shè)備組成 激光器：由工作物質(zhì)、激勵源、諧振腔組成，實現(xiàn)由電能到光能的轉(zhuǎn)變。分為固體(紅 寶石激光器、釹玻璃激光器等)和氣體(原子激光器、分子激光

18、器、離子激光器) 電源：氣體激光器中，電源直接激勵氣體放電管；固體激光器中，激勵工作物質(zhì)是泵浦 燈。電源可在連續(xù)或脈沖狀態(tài)下運轉(zhuǎn) 光學(xué)系統(tǒng)：將光束從激光器輸出窗口引導(dǎo)至被加工表面，并在加工部位上獲得所需的光 波形狀、尺寸、功率密度；指示加工部位；觀察加工過程及加工零件冷卻系統(tǒng) 機械系統(tǒng)：包含工件定位夾緊裝置、機械運動系統(tǒng)、工件的上料下料裝置，用來實現(xiàn)確 定工件相對于加工系統(tǒng)的位置控制系統(tǒng)：控制激光光斑與工件間的相對運動安全系統(tǒng)6. 光管效應(yīng)（多次照射） 第一次照射后打出一個帶錐度的淺孔，第二次照射時，聚焦光在第一次照射所打的孔內(nèi) 發(fā)散，發(fā)散的光在孔壁上反射而向下射入孔內(nèi)，因此第二次照射后打出來

19、的孔是原來孔 型的延伸。多次照射能加工出錐度較小的孔，其焦點位置固定在工件表面不宜逐漸下移7. 激光打孔工藝方式：復(fù)制法（脈沖器廣泛采用） 、輪廓迂回法（以一定的位移量連續(xù)彼此疊加形成所 需要的輪廓）工藝規(guī)律： 1）激光照射能量和照射時間 照射能量大，時間長，加工的孔就大而深，但 導(dǎo)致熱量損耗大，加工面積增大，能量密度低，液相多，使加工精度降低，表面質(zhì)量惡化。照射時間0.21卩m; 2）聚焦和發(fā)散角 發(fā)散角小的激光束，經(jīng)短焦距聚焦后，可獲得很小的光斑，很高的功率密度，故對工件穿透力大，打出的孔不僅深，且錐度小。但 焦距過短，光束錐度大，不適合加工深孔，而且光束離開焦點時光的散射大，功率密度 會

20、降低； 3）焦點的位置 焦點位置很低時，工件表面光斑面積很大，呈錐形。逐漸提高 焦點位置， 由于光斑直徑逐漸減小， 能量密度逐漸增大， 孔的深度加深， 直徑逐漸減少。如果焦點位置很高，光過焦點后的散射增大，蝕除面積增大，光能密度減小，孔深度減 小，最后可能無法加工。焦點位置在工件的表面上，或稍低于工件表面；4）光斑內(nèi)能量的分布 若光強以焦點中心對稱分布稱為基模光束，此時焦點中心光強最大，打出來 的孔時圓形。光斑內(nèi)光強分布不均勻，則加工出的孔不圓；5）激光照射次數(shù) 照射一次深度是孔徑的 5 倍，但錐度較大，若采用多次照射，孔深大大增加，錐度減小，孔徑幾 乎不變?？咨钆c照射次數(shù)不成正比，當加工到一

21、定深度后，由于孔壁的反射、投射及激 光的散射或吸收等因素，使孔的前端能量減小，排屑更加困難，使加工過程難以持續(xù)。 多次照射能在不擴大孔徑的情況下，將孔逐漸打深，這是因為單脈沖的脈寬窄、能量不 穩(wěn)定性減小， 不產(chǎn)生或很少產(chǎn)生液相， 還由于多次打孔的光管效應(yīng)； 6）工件材料 熔點、 沸點、導(dǎo)熱系數(shù)高的材料難加工。表面粗糙度越小，吸收率就越低，加工孔越小。增大 表面粗糙度值，吸收率就增加，但不是表面粗糙度值越大越好。對高反射率及投射率的 材料應(yīng)打毛、黑化、加熱氧化，提高其吸收率8. 激光切割可用于各種材料切割，分為：氣化切割、熔化切割、反應(yīng)熔化 影響切割的主要的因素：激光功率（功率增大，切割速度和厚

22、度增加，但效率降低，決 定切割速度和厚度的參數(shù)是激光功率和材料性能） 、激光振蕩模式（小功率用基模，多 模功率大，切割寬度達） 、焦點位置（透鏡焦距小，光束聚焦后功率密度高，但焦深受 到限制，適用于薄件高速切割；透鏡焦距長，功率密度低，但其焦深大，可用來切割厚 板料）、輔助氣體（氧氣能輔助切割，對活性金屬，用空氣，要求切邊質(zhì)量高時，用惰 性氣體；對皮革使用氮氣比氧氣能獲得更高的速度） 、切割速度（影響切割速度的主要 因素： 1）光束功率，功率高，切速塊； 2）光束模式，單模比多模塊； 3）光斑小，切 速高； 4）材料開始氣化所需能量； 5）密度低的材料切速高； 6）厚度小，切速高） 二、掌握9

23、. 激光打孔工藝特點1）加工能力強、效率高，幾乎所有的材料都能用激光打孔2）打孔徑范圍大，從 10-2mm 到任意大孔3）激光打孔為非接觸式加工，不存在工具磨損及更換問題4）由于激光能量在時空內(nèi)高度集中，固打孔效率非常高5）激光還可以打斜孔6）激光打孔不需要抽真空，能在大氣或特殊成分氣體中打孔，利用這一特點在倍加工 表面滲入某種強化元素，實現(xiàn)打孔同時對成孔表面的激光強化10. 激光切割特點1）切割速度快，熱影響區(qū)小，工件被切部位的熱影響層深度0.050.1mm ，熱畸變形小2）割縫窄，割縫質(zhì)量好，切口邊緣平滑，無切割殘渣，切割精度高3）切邊無機械應(yīng)力，工件變形極小，適于蜂窩結(jié)構(gòu)與薄板等低剛度零

24、件切割4）無刀具磨損，沒有接觸能量損耗，不需更換刀具，切割過程易實現(xiàn)自動控制5）激光束聚焦后功率密度高，能切割各種材料，如高熔點材料、硬脆材料6）可在大氣中或任意氣體環(huán)境中進行切割，不需真空裝置第六章 電化學(xué)加工電化學(xué)加工（ECM :指利用電極在電解液中發(fā)生的電化學(xué)作用對金屬材料進行成形加工，廣泛用于：渦輪、齒輪、異形孔等復(fù)雜型面和型孔加工、去毛刺一、領(lǐng)會1. 電解加工基本原理 概念:利用金屬在電解液中產(chǎn)生陽極溶解的原理實現(xiàn)金屬零件的成形加工電解加工機理：以工件為陽極、工件為陰極，兩極加624V電壓，電解液以560m/s速度從兩級之間的縫隙（0.11mm）沖過，使兩極形成導(dǎo)電通路，兩級和電解液

25、之間就有 電流通過。金屬工件表面在電化學(xué)反應(yīng)作用下，不斷溶解到電解液中，被高速流動的電 解液帶走。隨著工具電極恒速向工件進給，工件材料按工具電極形狀不斷溶解，最終使 工件和工具電極之間各處趨于一致，在工件上加工出和工具電極型面相反的形狀2. 電解加工特點1）能以簡單的直線進給運動一次加工出復(fù)雜的型面和型腔2）可以加工高硬度、高強度、高韌性等難以切削加工的材料3）加工過程無切削力和切削熱，工件不產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力和變形，適合加工易變形、薄壁類 零件4）加工后的零件無毛刺和殘余應(yīng)力，表面粗糙度達高，尺寸精度高5）與其他加工方法相比，生產(chǎn)效率高6）加工過程中工具電極（陰極）基本不損耗3. 電解加工設(shè)備組成

26、由電解加工機床：機床本體（對機床要求：機床剛性、進給速度平穩(wěn)性、防腐絕緣性、 安全措施；機床布置形式：臥式、立式分為 C 型立柱，龍門式 ）、直流電源（陽極與陰極間隙很小，所以必須是直流電源；分三類：直流發(fā)動機組、硅整流電源、晶閘管整 流電源）、電解液系統(tǒng)組成（電解液泵、電解液槽、過濾器、熱交換器和管路附件）4. 電極電位的概念 產(chǎn)生在金屬和它的鹽溶液之間的電位差稱為金屬的電極電位（平滑電極電位） 。外電源 加在兩極上的電壓 U組成：電解液的壓將IR、陽極電位E陽、陰極電位E陰。鐵在溶液中, 表面帶負電，靠近鐵表面的溶液薄層帶正電，銅則相反5. 極化的概念 當電流通過時，電極的平衡狀態(tài)倍打破，

27、使得陽極電位向正方向增大，陰極電位方向負 方向增大6. 鈍化、活化的概念 由于電極反應(yīng)，會在陽極金屬表面上形成一層致密又非常薄的粘膜，稱為鈍化膜，從而 使金屬表面失去原有的活性，導(dǎo)致金屬溶解過程減慢，叫陽極鈍化現(xiàn)象。在電化學(xué)加工中，把去掉鈍化膜的過程叫做活化，如：加熱、加入活性離子率、通入還 原性氣體，采用機械辦法破壞鈍化膜7. 間隙及平衡間隙概念電解加工時陽極和陰極之間的縫隙。開始加工時， 兩級間間隙比較大， 流密度小， 金屬溶解速度慢， 進給速度比溶解速度大， 隨著陰極不斷進給，兩極之間間隙逐漸縮小，加工速度則逐漸增大，經(jīng)過一段時間，陽 極的溶解速度等于陰極進給的速度，這時加工間隙不變，稱

28、為端面平衡間隙8. 法拉第電解第一定律：在電極的兩相界面處，發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)物質(zhì)的量與通過的電量成 正比；第二定律：當相同的電量通過不同的電解質(zhì)溶液時，在電極上析出或溶解的物質(zhì) 的量與其化學(xué)當量成正比9. 三種常用電解液的特點1）NaCl 優(yōu)點：溶解度和電離度高，導(dǎo)電能力強，因含活性氯離子，陽極表面不易生成鈍化膜，使其具有較大的蝕除速度，電流效率高，應(yīng)用最廣泛；缺點: 雜散腐蝕性大，復(fù)制精度低，復(fù)制精度較高時，需使用較低的濃度（5%10%），溫度一般為 2535 度，加工鈦合金在 40 度以上，對于精度高的孔和側(cè)壁面的加工，需采用側(cè)面絕緣的工件電極, 對設(shè)備腐蝕性較大。2）NaNO優(yōu)點：濃度小于

29、30%寸，有較好的非線性特性，成形精度高，使用安全，價格不高。缺點：其屬于鈍化性電解液，會使陽極工件表面形成鈍化膜，當極間間隙大到某 一臨界值，雖有電流通過，但陽極不溶解，此時電流效率為0。只有極間間隙小于臨界值（切斷間隙） ，鈍化膜才會破壞。這種特性可避免在型孔和模腔中側(cè)壁產(chǎn)生拋物線形 狀。其主要缺點：電流效率低、升產(chǎn)率低，陰極有氨氣析出，還會導(dǎo)致電極液損耗。3）NaCIQ屬于鈍化性電解液，有切斷間隙特性，特點雜散腐蝕小，成形精度高，加工 表面粗糙度值小。 其具有很高的溶解度， 因而導(dǎo)電能力強， 生產(chǎn)率高， 腐蝕性小； 缺點： 時強氧化劑，易燃，另外，隨 CI - 濃度增加，雜散腐蝕會加劇1

30、0. 電解磨削的基本原理、應(yīng)用特點1）基本原理：導(dǎo)電砂輪與電源負極相連，被加工工件與電源正極相連，工具與工件以 一定壓力相接觸，在它們間施加電解液，工件與工具之間發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，在工件 表面就會形成一層極薄的氧化物或氫氧化物薄膜，稱為陽極薄膜。而工具表面有突 出的磨粒，隨著工具與工件的相對運動，工具把工件表面的陽極薄膜刮除，使工件 露出新的金屬并繼續(xù)電解，這樣，電解作用和機械刮膜作用交替進行，使工件被連 續(xù)加工，達到一定的尺寸精度和表面粗糙度。電解磨削過程中，金屬主要靠電化學(xué) 作用腐蝕下來，砂輪起磨去電解產(chǎn)物陽極鈍化膜和整平工件表面的作用。2） 應(yīng)用特點：1 ）與機械磨削比較 a）加工范圍廣，

31、加工效率高 由于它主要是電解加 工，因此只要選擇合適的電解液就可以來加工任何高硬度與高韌性的金屬材料；b）可以提高加工精度及表面質(zhì)量 因為砂輪并不是磨削金屬， 磨削力和磨削熱都很小， 不會產(chǎn)生磨削毛刺，裂紋，燒傷現(xiàn)象；c）砂輪磨損量??；d）不足：加工刀具不容易磨得非常鋒利，機床、夾具要防銹處理，增加吸氣、排氣裝置，需要直流電源、 電解液過濾、循環(huán)裝置等裝置2）與電解加工比較 電解磨削時工件陽極的溶解過程和電解加工相似，不同之處， 電解加工時工件表面形成的鈍化膜是靠活性離子進行活化的，靠高電流密度去破 壞，電解產(chǎn)物的排除是靠高速流動的電解液沖刷。電解磨削加工時，工件表面氧化 膜的去除是靠砂輪上的

32、磨粒的刮除作用，所以電解磨削加工一般不需要高壓力、大 流量的泵，而采用小型離心泵。此外，電解磨削加工其性質(zhì)和尺寸精度主要由砂輪 相對于工件的運動來保證的， 所以電解液中不能含有活化能力很強的活性離子如氯 離子，而采用腐蝕能力較弱的鈍化型電解液，如NaN© NaNQ以提高成形精度。在生產(chǎn)中常用來磨削一些高硬度零件及普通磨削很難加工的零件 在磨削過程中，磨削壓力越大，進給速度越快，陽極金屬被活化的程度越高，生產(chǎn) 率越高。但過高的壓力容易使磨料磨損脫落，減小加工間隙，影響電解液的輸入， 引起火花放電或短路，使生產(chǎn)率下降。因硬質(zhì)合金的氧化物易容易堿性溶液，PH值不易過高。11. 電鑄基本原理

33、、特點及應(yīng)用 原理：用可導(dǎo)電的原模作陰極，電鑄材料做陽極，電鑄材料的金屬鹽溶液做電鑄液，在 直流電源的作用下， 溶液中金屬離子在陽極上獲得電子成為金屬原子而沉積鍍覆在陰極 原模表面， 陽極上的金屬原子交出電子成為正金屬離子進入鍍液， 對金屬離子進行補充，保持其濃度基本不變，陰極原模上的電鑄層逐漸加厚，當達到預(yù)定厚度時即可取出，設(shè)法與原模分離，即可獲得與原模型面凹凸相反的電鑄件特點：1能準確、精密地復(fù)制負載型面和細微紋路；2）能獲得尺寸精度高、表面粗糙度小于RaO.1卩m的復(fù)制品，同一原模生產(chǎn)的電鑄件一致性很好；3）借助石膏、石蠟等作為原模材料，可將復(fù)雜零件的內(nèi)表面復(fù)制成外表面或外表面復(fù)制成內(nèi)表

34、面，再電鑄復(fù) 制，適用性廣。應(yīng)用：1復(fù)制精細的輪廓表面花紋，如唱片、DVD等光盤的壓模，郵票、紙幣等的印刷板，2）復(fù)制注塑用的模具、電火花型腔加工的電極工具，3）制造復(fù)雜、高精度的空心薄壁零件，如波導(dǎo)管， 4）制造表面粗糙度標準樣板、反光鏡、表盤等特殊零件12. 涂鍍基本原理、特點及應(yīng)用原理：是在金屬工件表面局部快速快速電化學(xué)沉積的技術(shù)，工件接直流電源的負極，正 極與鍍筆相連，浸滿鍍液的鍍筆在零件表面上以一定的相對速度進行刷抹，鍍液中的金 屬正離子在電場的作用下在陰極表面獲得沉積而涂鍍在陰極表面特點：1）不需要鍍槽，可以對局部表面涂鍍，2）涂鍍液的種類、可涂鍍的金屬筆鍍槽多，3）鍍層與基體金屬

35、的結(jié)合力比槽鍍牢固，涂鍍速度比漕渡快，鍍層厚薄可控性強，4）工件鍍筆之間有相對運動，需人工操作，難實現(xiàn)高效率大批量、自動化生產(chǎn)應(yīng)用：1）修復(fù)零件磨損表面，恢復(fù)尺寸和幾何形狀，實現(xiàn)超差品補救，如各種軸、軸瓦修復(fù)，2）填補零件表面上的劃傷、凹坑、斑蝕、孔洞等缺陷，3）大型、復(fù)雜、單個小批工件表面局部鍍防腐層、耐腐層，改善表面性能13. 復(fù)合鍍基本原理及應(yīng)用原理：在金屬工件表面鍍復(fù)金屬鎳或鈷的同時，將磨料作為鍍層的一部分也一起鍍倒工 件表面上。分為2類。1）作為耐磨層的復(fù)合鍍 電鍍時，隨著鍍液中的金屬離子鍍到金 屬工件表面同時，鍍液中帶有極細的微粉級磨料與金屬離子絡(luò)合成離子團也鍍到工件表 面，使鍍層

36、的耐磨性增加好幾倍，2）制造切削工具的復(fù)合鍍或鑲嵌鍍磨料為人造金剛石，電鍍時控制鍍層的厚度大于磨料尺寸的一半左右，使工件表面的一層磨料被鍍層包 裹、鑲嵌，形成切削刃，用以對其他材料加工應(yīng)用（電鍍金剛石）：套料刀具及小孔加工刀具、平面加工刀具二、掌握14. 電解加工精度成形規(guī)律及提高電解加工精度的措施A.電解加工精度成形規(guī)律1）端面平衡間隙 設(shè)電解加工起始間隙 o,如果陰極固定不動，加工間隙將按 : = .2 Ur -o的規(guī)律逐漸增大，蝕除速度將按Va = ' U R逐漸減??；A如果陰極以恒速Vc向工件進給，則加工間隙逐漸減少，而蝕除速度將按V =空逐漸增大，而蝕除速度 va二 皿 相應(yīng)

37、增大，隨著時間推移，工也a也件的蝕除速度va與陰極的進給速度 vc相等，兩者達到動態(tài)平衡。當進給速度過 大，端面平衡間隙會過小，將引起局部堵塞，造成火花放電或短路。起始間隙與 端面平衡間隙差別越大，進給速度越小，則達到平衡狀態(tài)所需時間越長2）法向平衡間隙 對于鍛模等型腔模具加工，當陰極的端面和進給方向不垂直時，則法向平衡間隙為vU R = 訃，只適用于0 < 45°，當0 > 45°時，V進COS日 cos日按側(cè)面間隙計算，并修正3） 側(cè)面間隙當電解加工型孔時，決定尺寸和精度的是側(cè)面間隙 S,電解液為氯化 鈉，陰極側(cè)面不絕緣時，工件型孔側(cè)壁始終處在被電解狀態(tài)，側(cè)

38、面上的任一點的間隙隨著加工深度變化，形成拋物線狀喇叭口；當側(cè)面間隙絕緣時，如果對陰極 側(cè)面?zhèn)让孢M行絕緣，留寬度為 b的工作圈，此時側(cè)面就形成直口，側(cè)面間隙 的大小只取決于工作圈寬度4） 平衡間隙理論可用于 NaCI電解液加工中，計算加工中端面、斜面、 側(cè)面的電極； 設(shè)計電極尺寸及修正量；分析加工精度；選擇加工參數(shù)，如電壓、進給速度、電解液濃度和溫度5） 影響加工間隙的其他因素1）電解液成分、溫度、濃度，要影響到電流效率，對電導(dǎo)率也有影響。工件材料及其金像組織、電極表面的鈍化和活化狀態(tài)不同，也影響電流效率；2）工具電極形狀會影響加工區(qū)內(nèi)電場分布，影響電流強度的均 勻性，尖角處電流密度高，蝕除速度

39、快，而凹角除則相反。3）電解液的流動方向?qū)庸ぞ群图庸け砻娲植诙扔泻艽笥绊?，入口處的新鮮電解液，壓力大，蝕 除能粒強，越靠近出口處，電解液中的電解產(chǎn)物越多，壓力越小，電導(dǎo)率和蝕除 能力降低。因此入口處的平衡間隙比出口大，加工精度和加工表面粗糙度也比出口好，電解液流程越長，差別越明顯。4）加工電壓的變化會直接影響到加工間隙大小，因此應(yīng)盡可能控制好加工電壓及穩(wěn)定性。B.提高電解加工精度措施1）脈沖電流電解加工 a）消除加工間隙內(nèi)電解液電導(dǎo)率的不均勻變化。在兩個脈沖間隔時間內(nèi)，通過電解液的流動與沖刷，使間隙內(nèi)電解液的電導(dǎo)率分布基本均勻；b）脈沖電流電解加工使陰極在電化學(xué)反應(yīng)中析出的是氫氣，呈脈沖狀

40、，它可以對電解 液起攪拌作用，有利于電解產(chǎn)物去除，提高加工精度2）小間隙電解加工 實際加工過程中，各處的加工間隙時不均勻的，如果加工間隙減小，則突出部位的去除速度將大大高于低凹除，提高平整效果，因此加工間隙越小，加工精度就越高。但間隙過小，對流液阻力越大，電流密度大，間隙內(nèi)電解液溫升 快、溫度高，電解液的壓力需很高，間隙過小容易引起短路3） 改進電解液 除采用鈍化性電解液，如 NaNO、NaCIQ，還有在氯化鈉中添加其他成 分既保持NaCI電解液的高效率，又提高加工精度，可相對于陰極的非加工表面形 成鈍化層或絕緣層，避免雜散腐蝕。采用低濃度電解液，加工精度可以顯著提高，但缺點是效率低，加工速度

41、不能很快4）混氣電解加工將一定壓力的氣體和電解液在特制的氣液混合器中混合后，送入加工區(qū)電解加工方法。作用：改變了電解液的電阻特性，增加了電解液的電阻率，減 少了雜散腐蝕提高了電解液非線性質(zhì)量，因而提高了加工精度；改變了電解液的流 動特性，降低了電解液的密度和粘度，使流速增大，流場趨于均勻。氣液混合比 指混入電解液中的空氣流量和電解液流量之比。從提高混氣電解加工 的“非線性”性能來看，氣液混合比越高，“非線性”性能越好；但氣液混合比過高，其“非線性”性能改善極微，反而增加了壓縮空氣的消耗量，而且由于含氣量 過多，間隙電阻過大，電解作用過弱還會產(chǎn)生短路火花。三、熟練掌握15. 電解加工金屬蝕除量計

42、算方法電加工時陽極電極倍溶解或析出的金屬量與通過的電流大小和電解時間成正比，其比例系數(shù)為電化當量。W = KQ = Kit, K = M （質(zhì)量化學(xué)當量單位 g/C, F=96500C），M為nFwkk原子量，n為原子價。V = It = jt, = （體積化學(xué)當量）ppp體積加工速度 Vv， wi Klt,V=W= K It ：匕 lt,Vv= IP Pv t深度加工速度 «，單位時間內(nèi)給定面積上的金屬蝕除量h V ； , lt 1 I . . IV = Ah, vli, i ，i為電流密度，t At At AA16. 電解加工平衡間隙及固定陰極電解過程間隙計算方法1）端面平衡間隙

43、，b為電導(dǎo)率，為兩級距離間隙，A為加工面積，電阻 R=,oAUr二U -疋,由于陽極電壓及陰極電壓的數(shù)值一般為2 3V，Ur=U-2,電流IUr(U -疋)”A，電流密度i =-A(U - E)二 Ur A - A深度加工速度開始加工時，兩極起始間隙為 a，此時陽極溶解速度va-U ra由于 a較大，Vl較小，進給速度比溶解速度大，隨著陰極不斷進給，兩極之間間隙逐 漸縮小，加工速度則逐漸增大，經(jīng)過一段時間，陽極的溶解速度等于陰極進給的速度. uv進，這時加工間隙不變，稱為端面平衡間隙 b，厶bR2）法向平衡間隙，如果陰極的端面與進給方向成B角，則法向進給速度Vn = Va COST ,法向的平

44、衡間隙 厶n =vUr二，該公式適用于45度，且精度要求不高時,v進 cosB cos 日如果大于45度，則要按側(cè)面間隙計算，并進行修正3）側(cè)面間隙，設(shè)陰極在 y軸方向進給速度為 v進，側(cè)面間隙 a=x，側(cè)面溶解速度為-U rdx Vx =.: adtx2xxdx -廠U Rdt,U Rt C 22 2 2當 t = 0時，x =x0,C0 /URt0 =x2= 2 J、U Rtx = x2-'：xU Rtxo2 2 2其中，xo為初始間隙，X為加工t時間后的間隙上述公式也可用于固定陰極電解過渡過程間隙計算當用固定式陰極電解擴 孔或拋光時，時間越長，加工間隙便越大，蝕 除速度將逐漸降低

45、。、i2他bURy22任意時刻深度 y=v進t，所以t =y/v進，代入x = J + x0 = 2Aby +怡，因V V進陰極底部的圓角拜見很小， Ab =怡，x = £2Aby + Ab2 = f2,+1，當陰極側(cè)面間隙Vb不絕緣時，側(cè)面任何一點隨著加工深度變化，呈拋物線狀的喇叭口。如果型孔側(cè)面間隙絕緣處理，只露出寬度為b的工作圈，工作的型孔側(cè)面不會溶解，形 成一個直口，此時 y=b,二a = 2.bb =b2第五章電火花線切割加工一、領(lǐng)會1. 電火花線切割加工工作原理（正極性加工）電火花線切割加工的基本原理是基于電極間脈沖放電時的電火花腐蝕原理。并且電火花線切割不需要復(fù)雜的成形

46、電極， 而是利用移動的細金屬絲（鉬絲或銅絲）作為工 具電極，工件安裝預(yù)定的軌跡運動，切割出所需的各種尺寸和形狀2. 設(shè)備的基本組成部分.主要由機床本體、脈沖電源、控制系統(tǒng)、工作液循環(huán)系統(tǒng)、機床附件組成3. 電極絲的作用和要求作用：在電火花線切割加工中作為工具電極，通過脈沖電源放電，結(jié)合工件預(yù)定的軌跡運動，"切割”出所需的形狀和尺寸。要求：熔點和沸點高，導(dǎo)熱性好，抗拉強度高，韌性好、不易變脆斷絲，單位長度 磨損小，電極絲最佳峰值電流寬度偏移被加工材料的最佳峰值電流寬度4. 線切割加工的主要工藝指標1）切割速度，單位時間內(nèi)電極絲中心線在工件上切過的面積總和稱為切割速度2） 加工表面粗糙度

47、，我國輪廓算術(shù)平均偏差Ra （卩m表示，日本采用 Rmax表示3）電極絲的損耗量4）加工精度，加工后工件的尺寸精度、幾何形狀精度、相互位置精度的總稱 放電脈沖寬度增加、脈沖間隔減小、脈沖電壓幅值增大、峰值電流增大會提高加工 速度，但表面粗糙度和精度會下降，反之，則改善加工表面粗糙度和提高加工精度5. 電火花線切割加工與電火花成形加工異同點1）相同點：線切割加工的電壓、電流波形與電火花加工相似，單個脈沖也有多種 形式的放電狀態(tài)（開路、短路、正常放電） ；線切割的加工機理、生產(chǎn)率、表面 粗糙度等工藝規(guī)律，材料的可加工性與電火花加工類似，可以加工硬質(zhì)合金等 一切導(dǎo)電材料。2） 不同點： 1. 不需要

48、制造復(fù)雜電極，2. 能夠方便加工薄壁、窄槽、異形孔等復(fù)雜零件結(jié)構(gòu)， 3. 一般采用精規(guī)準一次加工成形，不需轉(zhuǎn)換加工規(guī)準，4. 采用移動的長電極絲進行加工，單位長度損耗小，對加工精度影響小，5. 工作液采用水基乳化液，很少用煤油，不易起火，容易實現(xiàn)無人操作，6. 沒有穩(wěn)定的拉弧放電狀態(tài)， 7. 脈沖電源加工電流小，脈沖寬度較窄，屬于中精加工范圍，采用正 極性加工二、掌握6. 電火花線切割加工工藝的應(yīng)用1）使用于各種形式的沖裁模及擠壓模、粉末冶金模、塑壓模等帶錐度模具加工2）高硬度材料零件加工3）特殊形狀零件的加工4）加工電火花成形加工用的銅，銅鎢，銀鎢合金等材料電極三、熟練掌握7. 3B 格式進

49、行電火花線切割加工的數(shù)控編程方法1） 加工圓弧時，程序中的X、Y必須是圓弧的起點對其圓心的坐標值。加工斜線時，程序中的X、Y是該斜線的終點對其起點的坐標，并允許同時縮小相同倍數(shù)，只有保持比值不變。與坐標軸重合的線段，在其程序中的X值和Y值，均不必寫出02） 3B程序格式：BX（X坐標值）BY（ Y坐標值）BJ（ J計數(shù)長度）G（G計數(shù)方向）Z（ Z 加工指令）3） 計 數(shù) 方 向 G： 線 段 的 終 點 A（ XE、 YE） 相 對 于 起點 的 坐 標 ， 當YeXe時，計數(shù)方向取 G當YeXe時，計數(shù)方向取 G當Ye=Xe時，計數(shù)方向：I、川取 G,n、W取 G 圓弧的終點B ( Xe、

50、Ye)相對于圓心的坐標，當YeXe時，計數(shù)方向取 G當YeXe時，計數(shù)方向取 G當Ye=Xe時，計數(shù)方向任取4) 計數(shù)長度J，計數(shù)方向確定后，計數(shù)長度J取圓弧或直線在計數(shù)方向坐標軸上投影長度總合，單位卩m5) 加工指令z SR表示順圓，NR表示逆圓，字母后的數(shù)字為該圓弧起點的象限,SR為順圓弧，起點在第一象限。直線段為L,后面的數(shù)字為直線段所在象限。正X軸為Li,正Y軸為L2,負X軸為L3,負Y軸為L4第四章 電火花加工一、領(lǐng)會1. 電火花放電條件電極間的介質(zhì)被擊穿2. 電火花設(shè)備組成與各環(huán)節(jié)作用電火花成形加工機床組成：主機(包括自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)主軸頭)、脈沖電源、自動進給調(diào)節(jié)系統(tǒng)、工作

51、液凈化及循環(huán)系統(tǒng)。1) 脈沖電源作用：將工頻交流電轉(zhuǎn)換成一定形式的單向脈沖電流，供給電極放電間隙 產(chǎn)生火花所需要的能量來蝕除金屬。2) 自動進給調(diào)節(jié)系統(tǒng)作用：維持某一穩(wěn)定的放電間隙S,保證電火花加工正常而穩(wěn)定進行，獲得較好的加工。當間隙太大時，極間介質(zhì)不易擊穿，使有效脈沖利用率降 低，因而蝕除速度降低；當間隙太小時，有會因電蝕產(chǎn)物難以及時排除，產(chǎn)生二次 放電，短路率增加，蝕除速度也將明顯下降，甚至還會引起短路、燒傷，使加工難 以進行3) 工作液作用： i. 壓縮放電通道，提高放電能量密度，提高蝕除效果，2.加速極間介質(zhì)的冷卻和消電離過程，防止電弧產(chǎn)生， 3. 加速放電時流體動力過程，利于蝕除金

52、 屬拋出， 4.通過工作液流動，加速了蝕除金屬的排出，保持放電穩(wěn)定，5. 改變表面層的理化性質(zhì)， 6. 減少工具極損耗，加強電極覆蓋效應(yīng)4) 工作液循環(huán)系統(tǒng)作用：使工作液強迫循環(huán)加以排除電蝕產(chǎn)物，以免電蝕產(chǎn)物過多，引起已加工過的側(cè)表面“二次放電” ，影響加工精度3. 電火花加工材料蝕除的 4 個過程1) 極間介質(zhì)的擊穿和放電通道的形成2) 介質(zhì)熱分解、電極材料融化、氣化熱膨脹3) 蝕除產(chǎn)物拋出4) 極間介質(zhì)的消電離4. 極性效應(yīng)、電源選擇原則單純由于正、負極性不同而彼此電蝕量不一樣的現(xiàn)象。從提高加工生產(chǎn)率和減少工具電 極損耗角度，極性效應(yīng)越顯著越好。電火花加工一般采用單向脈沖電源。為充分利用極

53、性效應(yīng)，最大限度降低工具電極損耗，應(yīng)合理選用工具極材料；根據(jù)電極 對材料的物理性能、 加工要求選用最佳的電參數(shù)； 正確選用極性， 使工件蝕除速度最高、 工具損耗盡可能小。5. 加工電參數(shù)的選擇原則 電火花加工脈沖電源可控參數(shù)：脈寬、脈間、峰值電流、開路電壓、脈沖的前沿上升率 和后沿下降率，對脈沖量的綜合作用可用脈沖能量的大小和變化率描述。 提高電蝕量和生產(chǎn)率途徑： 提高脈沖頻率 f ，增加單個脈沖能量 WM, 或增為加平均放電電 流i e （矩形脈沖為i Ae）和脈沖寬度ti ,減少脈間to,設(shè)法提高系數(shù) Ka、& ,（但脈沖間隔 時間過短，將產(chǎn)生電弧放電；單個脈沖能量增加，加工表面粗

54、糙度也將增大等）6. 電極材料選擇原則脈沖放電能量相同時,金屬的熔點、沸點、比熱容、熔化潛熱、氣化潛熱越高,電蝕量 越少,越難加工；導(dǎo)熱系數(shù)越大的金屬,由于較多的把瞬時產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)散失倒其他 部位,降低了自身的蝕除量。7. 工作液的選擇原則 作用：形成火花擊穿放電通道,并在放電后迅速恢復(fù)間隙絕緣狀態(tài),對放電通道產(chǎn)生壓 縮作用,幫助電蝕產(chǎn)物拋出與排除,對工具、工具產(chǎn)生冷卻作用。原則：介電性能好、 密度和粘度大的工作液有利于壓縮放電通道, 提高放電的能量密度, 強化電蝕產(chǎn)物的拋出效應(yīng),但粘度大不利于電蝕產(chǎn)物的排出,影響正常放電二、掌握8. 影響電火花加工生產(chǎn)率的主要因素及影響規(guī)律 兩個因素：單脈

55、沖放電的相變量、相變材料轉(zhuǎn)移離開電極表面和加工區(qū)的速度 影響規(guī)律：增加電蝕量方法：增加單脈沖能量、提高脈沖頻率、提高極間能量分配系 數(shù)Ka、&，合理選用電極材料、電參數(shù)和工作液，改善工作液的循環(huán)過濾方式；工作液和加工過程穩(wěn)定性是影響材料轉(zhuǎn)移的主要因素。A.介電性好、密度大的工作液有利于壓縮放電通道,提高放電能量密度,強化電蝕產(chǎn)物拋出。及時轉(zhuǎn)移電蝕產(chǎn)物的有 效途徑：工作液強迫循環(huán)、工具電極及時臺刀。B.加工穩(wěn)定性影響電蝕總量、 轉(zhuǎn)移量的平穩(wěn)性。加工過程不穩(wěn)定將破壞正常的火花放電、 降低脈沖利用率。加工深度、加工面積增加、加工型面復(fù)雜程度增加,都不利于電蝕產(chǎn) 物排出,影響加工穩(wěn)定性,降低加

56、工速度；若加工面積小,而采用加工電流較大,會使 局部電蝕產(chǎn)物濃度過高,放電點不能分散轉(zhuǎn)移,放電后的余熱累積起來,造成過熱,形 成電弧,破壞加工穩(wěn)定性。電極材料對加工穩(wěn)定性也有影響（鋼電極加工鋼不穩(wěn)定,純 銅、黃銅加工鋼則比較穩(wěn)定） ,加工極性也影響加工穩(wěn)定性（正極性加工有利于放電通 道形成,提高加工穩(wěn)定性） ,脈沖電源的波形及其前后沿陡度影響輸入能量的集中和分 散,電蝕量影響很大。9. 影響電火花加工加工精度的主要因素及影響規(guī)律 影響因素：放電間隙的大小及其一致性、工件電極的損耗及其穩(wěn)定性、 “二次放電” 影響規(guī)律：放電間隙對加工精度的影響：放電間隙不穩(wěn)定性和間隙內(nèi)電場分布不均勻 性。如果放電間隙保持不變，則可通過修正工具電極尺寸，對放電間隙進行補償，能獲 得較高加工精度。對復(fù)雜形狀加工表面和棱角部位電強度分布不均，間隙越大，影響越 嚴重，應(yīng)采用較弱的加工規(guī)準（高頻窄脈寬精加工） ，縮小放電間隙，這樣能提高仿形 精度，放電間隙越小，間隙變化量也越小。工具電極的損耗對尺寸精度和形狀精度都 有影響，電火花穿孔加工，電極可以貫穿型孔補償電極損耗，精密型腔加工則采用更換 電極方法；“二次放電”是指已加工表面上由于電蝕產(chǎn)物的介入再次進行的非正常放 電。反應(yīng)在加工深度方向產(chǎn)生斜坡、加工棱角邊鈍。工具電極下端部加工時間長，絕對 損耗大，而電極入口處放電間隙則由于電蝕產(chǎn)物存在，“二次放電”的幾率