电火花检测原理及方法 (电火花线切割的加工原理是什么)

到底是什么技术能把金属切割得这么天衣无缝,两部分合拢后看起来如此的浑然一体?一起来看看电火花线切割加工技术,简称EDM。

打个比喻,如果想要在一块奶酪上切出一个圆孔,可以把金属丝从边缘拉进到奶酪块里面,然后按照预定路线切出一个圆圈,最后再从原先的切口出来。或者如果不想切出额外的切口,可以先在奶酪块上钻出一个小孔,然后将金属丝穿过小孔,最后围绕小孔按照预定路线切出一个圆形。

电火花线切割的加工原理是什么,电火花平动头内部原理

再举一个例子,用炙热金属丝切割聚苯乙烯泡沫板,温度很高的金属丝会直接融化聚苯乙烯,从而切割出预定的形状。问题来了,切割工序要么先开一道口,然后再进去切割,要么先钻孔,而后再从小孔开一道口,最后再进行主线的切割。

为什么这两个成品表面却看不到切口或者小孔?这实际上是由两块独立的金属块组成。首先切割出能容纳小方块的孔,然后再在另外的金属上单独切割出小方块部分。在此期间只需要补偿金属丝的直径,以便它俩啮合后给人一种浑然一体的视觉效果。线切割的大致操作也是如此,不过其背后的物理原理却是要精密无数倍。

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这是一台EDM加工机器,下方浸入到水中的部分是待加工零件,上方的这部分是切割零件的工具。如果想把工具的横截形状加工到零件表面,里面的过程是怎样的?脉冲电源的一极接工具电极,另一极接零件电极,两极均浸入具有一定绝缘度的液体介质里面,一般为煤油或矿物油,又或者是去除离子的水。

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工具电极由自动进给调节装置控制,以此来保证工具与零件在正常加工时维持一个很小的放电间隙,多为零点零一至零点零五毫米。当脉冲电压加到两极之间,就会将当下条件下两极之间最近点的液体介质击穿,形成放电通道。由于通道的横截面积很小,放电时间极短,所以就会导致能量高度集中,由此产生的瞬时高温足以使金属熔化甚至蒸发,以致形成一个小凹坑。

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第一次脉冲放电结束之后,经过很短的间隔时间,第二个脉冲又在另一极间最近点击穿放电,如此周而复始,高频率的循环下去。工具电极不断地向零件进给,所以它的形状最终就复制在工件上,形成所需要的加工表面。

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以上的加工过程相当于蚀刻。

·那么想要切割一块金属材料?其实原理还是一样,事先在金属块上钻出一个小孔,而后把特殊的金属丝穿过小孔,此时机器的底部会将金属丝的另一头固定住,之后整体就会浸入到绝缘液体中。

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相对于刚才讲的蚀刻过程,这里的工具就相当于金属丝,而零件就是金属板了。在高压下,两者之间形成放电通道,产生瞬时高温,从而融化金属。在电脑软件(CAD)的辅助下,金属丝就会在金属板上切割出精确的形状。值得一提的是,金属丝的切割角度也可以调节,所以EDM还能切割出形状不同的锥形零件。

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·接下来是第二个问题,由于是两个不同区域的金属,所以当它们契合后,会形成一个明显的颜色差异,致使一眼看去就会知道这块区域的金属来自其他地方。所以应该怎么做才能使得它们看起来浑然一体?方法很简单,抛光打磨,用专业机器将两者同时打磨,以此来形成一个统一的颜色和纹理,最终就得到一个看似整体,实际上却是两个部件组成的工艺品。