因此,從當前制造技術發(fā)展的角度來看,將各行業(yè)中的各種非傳統(tǒng)加工方法稱為“特殊加工”顯然是不合適的。這里討論的“特殊加工”僅指當前制造工藝中更傳統(tǒng)的電火花加工、電解加工、超聲波加工、激光束加工、液體噴射加工、擠壓珩磨、化學加工和各種復合加工方法。目前,特種加工技術已經成為加工高強度耐熱鋼、不銹鋼、硬質合金、鈦合金、陶瓷、金剛石等高強度、高硬度、高韌性難切削材料,以及模具型腔、模具表面、渦輪葉片等復雜形狀工件的主要甚至* * *加工方法。電火花加工的基本原理是將工件和工具電極分別作為兩個電極擴散到電介質溶液(工作流體)中,并在兩個電極之間施加滿足一定條件的脈沖電壓。當兩個電極之間的距離很小到一定程度時,電極之間的電介質會被擊穿而產生火花放電?;鸹ǚ烹姰a生的瞬時局部高溫將熔化和氣化工件的表面材料,從而可以蝕刻掉材料,以實現(xiàn)材料的期望加工目的。由于電火花是在放電過程中產生的,所以習慣上稱之為電火花加工,日本、英國、美國等國稱之為放電加工,俄羅斯稱之為電蝕加工。電火花加工基本原理的誕生是人們通過對電火花加工原理的研究而發(fā)展起來的
電腐蝕現(xiàn)象早在19世紀初就被發(fā)現(xiàn)了。當具有大電流的電氣開關觸點打開和閉合時,泵管通常會在觸點之間產生強烈的電火花,這將使觸點表面燃燒或燒蝕成粗糙的凹坑,并導致電極逐漸損壞。為了避免接觸燒蝕,人們開始研究電火花的燒蝕機理。研究結果表明,電火花腐蝕的主要機理是電火花放電時,電火花放電通道會瞬間產生大量熱量,形成極高的溫度,足以使任何金屬材料局部熔化氣化,并被腐蝕掉,在材料放電表面形成放電坑。然而,火花有效控制技術的不斷發(fā)展促進了當今電火花加工技術的不斷完善和成熟。所謂電火花成形加工是指利用具有一定形狀表面的工作電極對工件進行放電刻蝕加工,最后將復雜形狀的工作電極復制到工件上的加工方法。如圖11所示,示出了電火花成形加工的原理圖。工件6和工具電極4擴散到工作流體中,并且特殊的脈沖電源1在兩者之間施加脈沖電壓。主軸2配備有自動進給機構,用于自動調節(jié)火花放電間隙。當工件和工具電極之間的距離減小到電離擊穿程度時,火花放電將在最小間隙或絕緣強度下發(fā)生* * *。在放電爆炸力的作用下,熔化的金屬材料會被甩出表面,被液體介質凝結并從放電間隙中沖走,形成放電擊穿。擊穿脈沖結束后,電介質將去離子并快速恢復絕緣,等待下一個脈沖。該放電過程連續(xù)重復,工件材料的表面被連續(xù)蝕刻掉。自動進給機構連續(xù)自動進給以保持正常的放電間隙,從而工具電極的形狀反映在工件上。