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        火花机加工是机械工作法中的一种

        火花机加工

        火花机加工是机械工作法中的一种(火花机加工)

        火花机加工是机械工作法中的一种。凡所要加工之物体硬度太高,韧性太大、太脆,或对温度过分敏感,而无法或很难以普通方法加工时,可采用火花机放电加工法。
        放电加工大都用来开孔、雕刻与制模,例如压铸模之成形、喷嘴孔之穿凿等,具有复杂轮廓之物件也容易加工。此外尚可用来实施切断、研磨,以及去除折损之工具,例如超硬炭化钨工具之加工与磨锐,钢球之研削等。非金属材料如钻石、红宝石、石英、玻璃等之穿孔,亦能藉助放电加工。市面上用来在工具或金属制品上写字之电笔,也是根据放电加工之原理而制成。
        在一电气回路中,若我们开启或闭台一个开关时,往往会有火花出现,此种火花实际上是一种小电弧?;鸹ú峁崾箍氐慕哟ッ嫔账?,这种现象?为放电加工的基本原理。
        放电加工机包括加工机本体、电气装置,以及工作液装置三部分。将欲加工之物件浸没于工作液中,与加工电极对置,两者相隔0.04~0.05mm之间隙。当外加一百V程度之电压时,电极与物体间开始放电,其温度高达华氏一万度,而使物体表面熔融蒸发,工作液也会蒸发起泡。物体熔融之大部分被此种蒸气吹散,一部分附着于物体之底面与周围。倘若每秒放电之次数很大,例如二万次,则可除去相当数且之材料。
        火花机放电加工机中之电气回路可以有各种不同之选择,最基本的为RC回路及LRC回路,无电容器时采用机械性放电方式。此外尚有推斥式发电机回路、真空管或电晶体回路、高压法回路,以及低压交流法回路等。于直流回路中,工作物为正极,加工电极为负极,放电次数可由每秒数十次至数十万次加以调整。
        工作液之功用为冷却工作物、排除切屑、消弧,以及发生放电。工作液大都为绝缘性液体,例如白灯油、变压器油,以及肥皂水等。当电极与工作物间之电压上升至绝缘破坏时,便开始放电。工作液有时亦可为电解性液体,例如水玻璃(硅酸钠)等。若添加硝酸钠、碳酸钠时,可提高加工速度。
        做为加工电极之材料,必须电阻值小,机械加工容易,消耗少,以及价格便宜。下料模、延伸模、挤出模等贯通模类之加工,使用黄铜、银钨、铜钨电极。压铸模、注入模、锻造模等有底模类之加工,则使用锌合金、铜、石墨为电极。对于精密孔穴之加工,宜用黄铜、铜、铜石墨、银钨等电极。切断加工则用碳钢板或钢带为电极。对于钻石等之穿孔,利用高电压(约一千伏特)的电量放电来加工,须具备以铂、铱或镍为尖端之电极。电极尺寸要比加工孔之尺寸小些。例如粗加工约小0.5mm,普通加工约小0.2mm,细加工则小0.03~0.06mm之程度。放电加工进行之际,加工电极与工作物渐渐耗损,极间距离增大。如不适时调整极间距离,则放电将停止而无法继续加工。此外,若没有保持一定之极间距离,也会引起加工面之不良。故放电加工时,极间距离必须保持一定,这可由伺服机构来加以控制(图二)。
        放电加工时,因不加机械性外力,所以不必担心工作物变形。放电加工物体之表面呈现凹凸之鳞波形状,而非为极平滑之镜面。大而强烈的火花产生粗糙的表面,较小之火花产生较光滑之表面。
        火花机放电加工时物体之表面受到热脉冲的作用,但加工面之内部所受热的影响非常小,故其变质层浅,而且外表为特殊之加工层所包覆,耐磨耗,耐酸硷,不易生锈。所以放电加工也被用来对金属材料做表面硬化之处理。市面上也有专用的放电硬化装置供应,此时电极采用WC为主成分之材料。
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