電火花放電沉積的原理是利用脈沖電路的充放電原理

1、電火花放電沉積的原理是利用脈沖電路的充放電原理電火花放電沉積的原理是利用脈沖電路的充放電原理電火花放電沉積的原理是利用脈沖電路的充放電原理，采用導電材料 ( 硬質合金、石墨、合金鋼、鋁和銅等 ) 作為工具電極 ( 陽極 ) ，在空氣或特殊的氣體中使之與被強化的金屬工件 ( 陰極 ) 之間產生火花放電。當工具電極與工件達到某個距離電場強度足以使介質電離擊穿時兩者之間就產生火花放電，使電極端部與工件表面微區(qū)發(fā)生熔化甚至氣化，熔融金屬在熱作用，電磁力和機械力的作用下沉積在工件表面。電極與工件的放電間隙頻繁發(fā)生變化，電極與工件間不斷發(fā)生火花放電，從而實現(xiàn)放電沉積。1.2極性效應在電火花放電加工過程中，

2、 無論是正極還是負極， 都會受到不同程度的電蝕。這種單純由于正、負極性不同而彼此電蝕量不一樣的現(xiàn)象叫做極性效應。因此，當采用窄脈沖、精加工時應選用正極性加工；當采用長脈沖、粗加工時，應采用負極性加工，此時可得到較高的蝕除速度和較低的電極損耗。從提高加工生產率和減小工具損耗的角度來看，極性效應愈顯著愈好，故在電火花加工中必須充分利用。當用交變的脈沖電流加工時，單個脈沖的極性效應便相互抵消，增加了工具的損耗，因此，電火花加工一般采用單向脈沖電源。1.3電火花加工中電極損耗分析與解決措施電火花在整個加工過程中要受到各種干擾因素的影響 , 這些干擾因素直接或間接地影響著加工質量。在電火花加工過程中電極

3、損耗分為絕對損耗和相對損耗。造成電極損耗的原因有：小面積精加工，加工件結構尺寸偏小， 加工時間過長，電極裝夾不當?shù)纫蛩?。因此為了減少電極的損耗一般有以下方法：1）有效排除電蝕物（ 2）電極材料和加工參數(shù)的合理選用（ 3）提高加工技能和安全操作意念等等。電火花加工電極損耗和變形是一個復雜的過程。為了降低電極損耗程度 , 減少變形 , 除了充分利用放電過程的極性效應和吸附效應外 , 同時也要選用適宜的電極材料 , 并且在實際的加工過程中要根據具體的加工對象實施一定的加工技巧和選擇合適的加工參數(shù)。1.4電火花加工的發(fā)展趨勢電火花線切割加工技術在相當長的時間里間都是采用精規(guī)準參數(shù)進行一次切割成型 ,

4、其切割速度與加工表面質量之間存在著一定的矛盾。中國特有的高速走絲電火花線切割機長期存在的加工質量問題,可以采用多次切割工藝來解決?，F(xiàn)目前中速走絲電火花線切割機是一種價格較低 , 加工精度、粗糙度、加工效率介于高速走絲與慢走絲的一種機床 , 具有很好的發(fā)展前景。電化學加工電化學加工是利用電化學反應（或稱電化學腐蝕）對金屬材料進行加工的方法。與機械加工相比，電化學加工不受材料硬度、韌性的限制，已廣泛用于工業(yè)生產中。常用的電化學加工有電解加工、電磨削、電化學拋光、電鍍、電刻蝕和電解冶煉等。近期 , 電化學加工工藝技術研究涉及的方向主要集中在超純水電解加工、微細加工、加工間隙的檢測與控制、數(shù)字化設計與

5、制造技術等重第2/6 頁點領域。2.1電解加工的優(yōu)缺點（ 1）加工范圍廣不受金屬材料本身力學性能的限制（ 2）電解加工的生產效率高（ 3）可以達到較好的表面粗糙度（ 4）加工過程中陰極工具在理論上不會損耗（ 5）加工過程中沒有切削力可以不會產生殘余應力和變形。但是任何一種加工方式都有它的弊端，在電化學加工過程中也有缺點和其局限性： （ 1）不易達到較高的加工精度和加工穩(wěn)定性（ 2）電極工具的設計和修正比較麻煩（ 3）電極加工的附屬設備較多。 （ 4）電解產物需要進行妥善的處理，否則將污染環(huán)境。2.2未來展望近階段 , 電解加工的研究重點及應用領域主要會集中在以下幾個方向:(1)電化學微精加工的

6、深入研究電化學加工技術具有加工機理的獨特優(yōu)勢以及在微精甚至在納米加工領域進一步研究探索的空間, 但還必須在自身工藝規(guī)律認識和完善的基礎上不斷創(chuàng)新。具體應關注:進一步完善硬件系統(tǒng), 如微進給系統(tǒng)及微控工作臺的性能及可靠性的提升; 加工過程自動檢測與適應控制研發(fā)的深化; 微精加工機理的研究，尤其是中、高頻率脈沖電流條件下 , 微精加工電化學反應系統(tǒng)動力學等方面的深入研究。 (2) 脈沖電源的深化研發(fā)微秒級脈沖電源的工程化完善以及在工業(yè)領域的大力推廣應用。納秒級脈沖電源、群脈沖電源、逆變式脈沖電源的性能完善。 (3) 理論成果向實際應用的轉化。諸如加工間隙的檢測與控制、陰極數(shù)字化設計、電解加工過程的

7、模擬與仿真等均是電化學加工的關鍵技術 , 不能僅僅在各種基金支持下獲得理論成果即束之高閣 , 而應盡快由實驗室向工業(yè)生產現(xiàn)場轉移。離子束加工聚焦離子束技術是一種集形貌觀測、定位制樣、成分分析、薄膜淀積和無掩膜刻蝕各過程于一身的新型微納加工技術。離子束納米加工 , 具有傳統(tǒng)加工方法無可比擬的優(yōu)勢而逐漸成為新一代精加工方法，在微納米加工、操縱以及器件的研制等方面具有重要應用。納米測量學在納米科技中起著信息采集和分析的不可替代的重要作用 , 納米加工是納米尺度制造業(yè)的核心 , 發(fā)展納米測量學和納米加工的一個重要方法就是電子束與離子束技術。超聲波加工超聲加工是利用超聲頻作小振幅振動的工具，并通過它與工

8、件之間游離于液體中的磨料對被加工表面的捶擊作用，使工件材料表面逐步破碎的特種加工。超聲加工常用于穿孔、切割、焊接、套料和拋光。其加工原理是超聲波發(fā)生器將工頻交流電能轉變?yōu)橛幸欢üβ瘦敵龅某曨l電振蕩，換能器將超聲頻電振蕩轉變?yōu)槌暀C械振動，通過振幅擴大棒（變幅桿）使固定在變幅桿端部的工具振產生超聲波振動，迫使磨料懸浮液高速地不斷撞擊、拋磨被加工表第3/6 頁面使工件成型。超聲加工的主要特點：不受材料是否導電的限制；工具對工件的宏觀作用力小、熱影響小，因而可加工薄壁、窄縫和薄片工件；被加工材料的脆性越大越容易加工，材料越硬或強度、韌性越大則越難加工；由于工件材料的碎除主要靠磨料的作用，磨料的硬度

9、應比被加工材料的硬度高，而工具的硬度可以低于工件材料；可以與其他多種加工方法結合應用，如超聲振動切削、超聲電火花加工和超聲電解加工等。4.1高效超聲波光整技術原理高效超聲波光整技術是利用超聲波振動冷壓加工原理。它是將一臺高效超聲波表面光整設備裝于車床刀架上，利用工件的回轉，磨頭對零件表面作高頻率短促的往復振動沖擊運動，以一定的沖擊力敲擊被加工表面的加工方法。其冷壓加工是充分利用金屬的塑性，使零件的表面層金屬在外力作用下產生細微塑性殘余變形，從而達到改變其表面性能，形狀和尺寸的目的。快速成形快速成形技術的基本原理是基于“離散堆積”的成形方法 , 借助三維 CAD 軟件 , 或用實體反求方法采集得

10、到有關原型或零件的幾何形狀、結構和材料的組合信息 , 從而獲得目標原型的概念并以此建立數(shù)字化描述 CAD 模型 , 之后經過一定的轉換或修改 , 將三維虛擬實體表面轉換為用一系列三角面片逼近的表面 , 生成面片文件 , 再按虛擬三維實體某一方向將 CAD 模型離散化 , 分解成具有一定厚度的層片文件 , 由三維輪廓轉換為近似的二維輪廓 , 然后根據不同的快速成形工藝對文件進行處理 , 對層片文件進行檢驗或修正并生成正確的數(shù)控加工代碼 , 通過專用的 CAM系統(tǒng)控制材料有規(guī)律地、 精確地疊加起來 ( 堆積 ) 而成一個三維實體制件 , 快速成形技術的成形方法多達十余種 , 目前應用較多的有立體光

11、固化法，選擇性激光燒結、分層實體制造、熔積成形等。這些工藝方法都是在材料疊加成形的原理基礎上 , 結合材料的物理化學特性和先進的工藝方法而形成的 , 它與其他學科的發(fā)展密切相關。5.1快速成形技術特點 :制造快速 (2) 技術高度密集 (3) 自由成形制造 (4) 制造過程高柔度性 (5) 可選材料的廣泛性 (6) 廣泛的應用領域 (7) 突出的技術經濟效益5.2快速成形制造技術的發(fā)展趨勢最近隨著新材料技術、新工藝及信息網絡化等方面的進步，許多新快速成型制造技術不斷涌現(xiàn)并應用在各領域，主要出現(xiàn)在快速模具，納米制造、仿生制造和集成制造等領域。磨料水射流切割技術隨著我國經濟的迅猛發(fā)展 , 各行各業(yè)

12、對切割技術的需求越來越大 , 對切割質量的要求也越來越高。水射流都已成為新型的切割加工方法之一。水射流切割分為純水射流切割和磨料水射流切割兩種。純水射流切割是以純水作為能量載第4/6 頁體, 其結構簡單 , 噴嘴磨損慢 , 但切割能力差。磨料水射流切割以水和磨料的混合液作為能量載體 , 切割能力強 , 能切割幾乎所有的材料 , 其卓越的應用效果越來越被人們液中放電成形加工液中放電成形加工：它是利用液電效應對金屬進行沖壓成形的工藝方法。當高壓脈沖放電在液體中發(fā)生時，液體內會產生強烈的爆炸，其沖擊壓力可達 102 104MPa，這就是所謂的液電效應， 也叫電水錘效應。該法具有成形速度高，可用于高強高硬的金屬材料；工件回彈小，加工精度高；能同時完成拉伸、 沖孔、剪切、壓印、翻邊等多種工序等優(yōu)點。該法適合形狀復雜及高強高硬金屬工件的沖壓成形。液電沖壓成形法在國外的機械加工行業(yè)中已有應用，并已有這種成形設備的系列產品面世。特種加工的發(fā)展趨勢為進一步提高特種加工技術水平及擴大其應用范圍 , 當前特種加工技術的發(fā)展趨勢主要包括以下幾點 :1) 采用自動化技術。 充分利用計算機技術對特種加工設備的控制系統(tǒng)、電源系統(tǒng)進行優(yōu)化 , 使加工設備向自動化、柔性化方向發(fā)展 , 這是當前特種加工技術的主要發(fā)展方向。 2) 趨向精密化研究。