放电加工原理教案.doc

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1、第一章放電加工的由來(18:00-18:10)第一節﹕放電加工發展史l人們對放電的研究從18世紀中期開始了﹐到1878年美國發明瞭利用放電來寫字的電筆﹐並取得專利。l1943年﹐蘇聯首先提出提倡將放電用於金屬加工方面﹐並發表了RC放電回路之論文。l同年﹐美國推出世界上第一台放電機(手進給式)。無伺服裝置。l1950年﹐放電機由電弧式放電轉變為火花放電。l1953年﹐英國研製出自動控制系統之放電加工機﹐隨後德國﹑瑞士﹑法國的幾家公司也相繼推出各式放電機。l20世紀後半期﹐引領放電行業的有瑞士AGIE公司﹑夏米爾公司﹑日本沙迪克公司﹑三菱﹑牧野等。機台已發展為

2、CNC式。l1998年﹐日本沙迪克公司率先推出線性放電機﹐使加工效率提高了30%以上。第二節﹕放電加工發展趨勢放電加工作為特種加工之一﹐它的發展也僅僅經過了50年的歷程。在這個過程中﹐放電加工經歷了從粗加工到精密加工的演變﹔從手動式到CNC自動化的提升﹔從大面加工到精細孔加工﹐越來越顯示出放電加工之獨特性﹐它彌補了其他機械加工所不能達到的加工能力。新一代的放電機﹐有各種保護回路和高速精密之伺服裝置﹐利用特殊加工液及加工添加劑可達到更加高的精度及光潔度要求。操作方面將向著更加自動化的程度發展。大家對以上內容有沒有什麽疑問。第二章什麽是放電加工(18:10-1

3、8:30)第一節﹕放電加工定義放電加工亦即電火花加工﹐是利用加工用的電極工具和被加工物之間所發生之放電作用﹐將被加工物之加工部份去除的現象稱為放電加工。第二節﹕放電加工分類放電加工按放電現象可分為以下四種﹕1﹑電暈放電2﹑火花放電3﹑輝光放電4﹑電弧放電上述其中1）電暈放電、3）輝光放電、4）電弧放電均爲穩定放電，只要條件適當，可以連續維持。2）火花放電則略有不同。所謂火花放電爲電極間之絕緣完全破壞時，以過渡性之放電形式僅以極短的時間存在（約10-7~10-8秒）。下圖爲放電之順序發展過程：暗流電暈火花輝光電弧接觸導體間之電流電壓上升電壓上升電壓上升電流增

4、加電流增加接觸脫離電流增加A．電暈放電像針尖或細金屬線，此曲率較大部分當作電極，當加以高　　　壓時，在曲率較大部分附近，由於電場集中，開始電離，　　而有發光或發音現象，雖極微弱，卻類似電流流動現象，　　此稱爲電暈放電。B、火花放電電極間之絕緣性完全破壞，轉移至穩定放電前之過渡狀態　　稱之爲火花放電。大氣中放電時，在10-7秒以下之短時間內，完成火花放電回路，以後則轉移成輝光或電弧放電形式，　　　　　故嚴格說來，火花放電爲10-7秒以下之過渡現象，不過連續　　的火花放電亦可包含輝光及電弧放電，因此時間比較短的　　情形均可稱爲火花放電。C．輝光放電如日光燈，在

5、低壓下較易維持一定的放電形式，因此也叫　　做[真空放電]，一般在電流1A以下進行。C．電弧放電此放電形式對放電加工有很深的關係，其電流範圍大而安定，沒有上限。第三節﹕放電加工適用範圍。凡屬導電性材料，放電加工可不受限制，以高精度和無須人爲操作，即能夠進行加工。如銅材、鋼材、碳化鎢、導電性陶瓷等。有時亦可加工非金屬材料，例如在寶石或玻璃等表面豎立針狀電極，使其尖端部分發生電暈放電，藉其熱作用與針狀電極互相對向的微小部分作穿孔加工。大家對以上內容有沒有什麽疑問。第一章放電加工電氣原理(18:30-19:00)第一節﹕自然界的放電現象l每當陰雨天，常會閃電打雷，

6、亦常聽說樹木或動物被雷擊而燒毀或死亡，此現象為大自然間的放電。l當我們將兩根帶電導體接觸的剎那間，也會有火花產生，同時導線頭有被熔解的情況，此稱為放電，一般常見的是焊接。l第二節﹕放電加工原理放電加工是以銅等較軟的工具電極，將超硬合金等加工成所需要的形狀。電極為餅幹形則加工出的形狀即為餅幹形。機器利用電子管之開關功能，在一個時間周期內産生放電恢復之過程，如此反復迴圈，形成連續性放電，從而形成放電加工。一個放電周期詳述：1、充電2、機頭下降3、擊破絕緣1、火花放電2、放電結束,恢復絕緣.放電波形如下圖：VV工作VSVOFF圖2-21、機器通過電阻R對電容C充

7、電，一般電極爲“+”極，被加　　　工物爲“-”極。2、機器通過各條件設置來加工被加工物，從而機頭下降。3、當加工電極離被加工物之間距離越來越近時，電容終端電壓　　超過加工電極和被加工物之耐電壓時，即擊破電絕緣，開始　　放電──火花放電。4、當火花放電回路之電阻遠比充電回路之電阻低時，因此電容　　之負荷在短時間內消失，極間之放電亦因而消失，即放電結　　束。接著又開始充電，如此反復不息。第三節﹕放電加工過程1.電極與被加工體接近成數um的距離時，先在最短距離處迸出火花，火花立即成為細電孤柱，亦即電流密度很高的電子流，打擊被加工體的一點。電子流在此成為熱，被加工

8、體即使為高熔點的金屬，也會被此熱熔化一點。此時電子流碰撞金屬蒸氣，