第1章 电火花加工概述
1.1 电火花加工的产生及发展
电火花加工又称放电加工(Electrical Discharge Machining,简称EDM),它是使工具和工件(分别接正、负电极)间不断产生脉冲性火花放电,放电通道中局部瞬时产生高温,将金属材料局部熔化,直至气化而被蚀除的加工方法。
早在19世纪,人们就发现当断开电器开关时,会产生电火花,开关的触点表面会有烧损的痕迹。电火花加工就是使这种有害的电腐蚀现象,在一定条件下用来为生产服务,即通过浸在工作液(电介质)中的工具电极和工件间的多次火花放电,有意识地增加工件的蚀除量,使工件达到一定精度要求的“尺寸加工”。
有关文献显示,早在1919年,德国就有人尝试在��满水的烧杯中,把同样的金属对放,连续地进行电容器的充电和放电,使两金属间发生放电的方法来制造用作颜料的金属微细粉末。
20世纪40年代,为了在金属材料上加工出特定的形状,前苏联的拉扎连柯利用电容器充放电回路的技术思想,发明了电火花加工的雏形。由于加工速度慢、电极损耗大等缺点,当时的电火花加工只限于一些特殊的范围内使用。
1960年左右,前苏联发明了线切割放电加工机床,当时是用投影仪一边观察着轮廓,一边用手动前后左右进给工作台来加工的,虽然加工速度慢,但明确了线切割放电加工有利于微细加工与难加工形状的加工。
此后,随着工业生产的发展和科学技术的进步,具有高熔点、高硬度、高强度、高脆性、高粘性、高韧性、高纯度等性能的新材料(如硬质合金、钛合金、耐热钢、不锈钢、淬火钢、金刚石、宝石、石英及锗、硅等)不断出现,各种复杂结构与特殊工艺要求的工件越来越多,电火花加工在此类特殊材料和特殊结构工件的加工应用中显示出很多优异性的性能,很好地适应了生产发展的需要,并因此得到迅速的发展和日益广泛的应用。
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