6、电火花加工中极性和脉冲时间对材料去除率的影响研究

电火花加工中极性和脉冲时间对材料去除率的影响研究

1. 电火花加工简介

电火花加工（EDM）是一种非传统的制造工艺，它通过在工具（电极）和工件之间产生一系列重复的电火花来去除工件材料。在电火花成型加工中，工具和工件通常放置在介电流体中，通过1 - 100 kHz的高重复率脉冲产生放电。采用重复脉冲模式的放电是为了防止放电转变为不受控制的电弧，从而损坏工具和工件。脉冲导通时间从几微秒到几百微秒不等，并且在两个脉冲之间提供足够的时间来冲洗工具和工件之间间隙中放电产生的碎屑。

1.1 优点与局限性

• 优点 ：由于工具和工件之间没有直接的物理接触，加工过程中消除了机械应力、颤振和振动问题。
• 局限性 ：主要局限之一是材料去除率（MRR）较慢，还包括电极磨损率高、表面和亚表面损伤以及形成薄而脆的热影响区。

1.2 研究方向

为了减轻这些局限性和缺点，研究人员正在不断努力，包括开发对该过程更好的理解，以及在电火花加工中引入创新技术，如使用超声波振动、磁场、不同类型的介电介质（包括干燥和接近干燥的不同气体加工环境）、在介电流体中添加粉末，以及与其他加工工艺（如电化学加工）进行混合。

1.3 现象与问题

尽管电火花加工在工业中已经常规使用了约75年，并且通过持续研究取得了进展和创新，但一些在加工过程中发生的现象仍未得到很好的理解。当在工具和工件之间施加电压，中间存在介电质时，电火花是由一些杂质的电离或局部桥接间隙的小颗粒的爆炸性蒸发引发的。电火花的引发本质上是随机的，在这个过程中，间