用电火花强化机对工件进行表面毛化处理
来源：机械数控网 作者：未知 
1　概述在机械、汽车、电子、轻工等领域里，有大量的模具、工件的表面需要进行毛化处理（即在工件表面形成均匀密布的有一定深度的凹坑），该技术在汽车行业较早得 到应用目前市场上出售的大量家用电器、电子器件的注塑件，大都采用了各种美观、适用的花纹图案（例如皮革纹、桔皮纹等），广义上讲也是一种毛化图案归纳其 表面毛化加工方法，大体上分（1）电化学，化学方法；（2）喷丸法；（3）高能束流照射法；（4）电火花放电法毛化工件2　电火花强化机工作原理电火花强化机的工作原理如图1所示，电压经变压、整流后加到电极与工件之间与电火花机床不同的是：电极不是采用伺服进给，工件也不需要埋在工作液里由于振动器的作用，使工件与电极发生频繁接触，产生放电电容可控制每次放电的能量。
图1　金属电火花强化加工原理图 
3　试验条件与试验结果实验工件材料采用：45钢、A3钢，不锈钢（1Cr18Ni9Ti)。电极材料分别采用：硬质合金（YG8）、高速钢(W18Cr4V)、高碳钢（T8）、黄铜。工件材料的原始数据见表1。毛化后的质量指标之一是看粗糙度值Ra是否均匀。本实验对每一工艺参数下的毛化表面测量三处位置的Ra值，计算出Ra值的误差，并打印出毛化表面的微观几何形状。
实验用强化机为：江苏海陵电器厂（苏州）生产的D9910A型电火花强化机。测量仪器为：哈尔滨量具刃具厂生产的2201型表面粗糙检查记录仪;吴忠微型试验仪器厂生产的HX-1型显微硬度计。实验结果如表2,基体（工件）材料为45钢。
毛化表面的质量可用凹坑深度的均匀性与分布的均匀性两项指标来评价前者用Ra的“相对误差值”表示，后者可由表面轮廓显示出来。×100%, 式中?为Ra的“绝对误差值”，代表被评价表面Ra平均值与实验Ra值之差x0为Ra的平均值。ε值可作为评价Ra的均匀程度的参考，当ε 40% 时，可认为符合毛化标准由表2得知，用高碳钢电极，2档时误差最大，Ra为：1.2μm，1.6μm,1.8μm,εman=(合格)。 表3记录了在不锈钢板上毛化后的检测数据。 
表4是4种电极，电源的4种档位下，毛化A3钢板后在轮廓仪上检测的Ra数据。 
由以上实验数据分析，用硬质合金、高速钢材料作为电极，毛化45号钢工件时，粗糙度值Ra较大，最高时Ra=3.0μm,而其余Ra值较小各档位不同时， 反映出放电电流不同，放电能量不同，一般来讲，放电能量大，Ra值大，但有时没有明显的规律，个别数据甚至相反,说明手工操作时移动速度、压力、角度有误 差尽管如此，Ra的相对误差仍然在40%以内，符合质量要求从表面轮廓曲线上看，波峰、波谷变化较为平稳、均匀，尖锐点较少，非常符合毛化钢板的期望结果 4　毛化后的显微硬度测量电火花强化机工作时，工具电极在振动器带动下向工件运动，当间隙接近到一定距离时，会将间隙内的空气击穿，产生火花放电，当电极继续接近工件时， 会产生瞬时短路电流，使该处继续加热由于工具、工件之间有适当的压力，使熔化了的材料相互粘结、扩散，形成熔渗层，产生了材料的转移、覆盖，这是与电火花 加工表面的重要区别即除了毛化功能外，还有强化功能，达到综合加工的目的。由于电火花强化层的厚度较薄（估计在0.10毫米以内），所以只能用显微硬度计测量，测量结果如表5。
45号钢在毛化前的维氏硬度仅为HV=386,而经毛化、强化后显微硬度有显著提高尤其当采用硬质合金电极时，HV=1300～1900,这对模具来讲可显著提高其使用寿命对于一般工件，改变了表面的机械物理特性，达到了“外硬内韧”的效果 5　结论采用电火花强化机毛化工件是一种较好的工艺方法，它具有如下特点；1)电极制作简单、灵活本次实验采用直径为φ3的电极棒，可根据工件要求选择不同的电极材料2)操作方便，工件不需要埋入工作液，手持工具，可以毛化用普通方法难以到达的部位3）投资少、成本低，适合于小面积的表面毛化4)不但毛化可以达到质量要求，而且还强化了工件，具有综合加工的技术效果。但从实验过程与结果看，它仍存在不足由于是手工操作，均匀性、压力的大小不易控制，在同一个地方，加工时间也难以均匀这些问题可以采用一定措施加以解决，例如将工具放在具有恒定压力的机构上，采用机动进给方式（对面积大的工件的毛化尤其重要）等，会较好解决存在的问题。
电火花成形加工技术及工艺发展趋势综述
来源：机械数控网 作者：未知 
1．引言?作为先进制造技术的一个重要分支，特种加工技术，尤其是电火花加工技术，自20世纪40年代开创以来，历经半个多世纪的发展，已成为先进制造技术领域不可 或缺的重要组成部分。尤其是进人20世纪90年代后，随着信息技术、网络技术、航空和航天技术、材料科学技术等高新技术的发展，电火花成形加工技术也朝着 更深层次、更高水平的方向发展。虽然一些传统加工技术通过自身的不断更新发展以及与其它相关技术的融合，在一些难加工材料加工领域(尤其在模具加工领域) 表现出了加工效率高等优势，但这些技术的应用没有也不可能完全取代电火花成形加工技术在难加工材料、复杂型面、模具等加工领域中的地位。相反，电火花成形 加工技术通过借鉴其它加工技术的发展经验，正不断向微细化、高效化、精密化、自动化、智能化等方向发展。 
2．电火花成形加工技术的发展现状 
目前，在电火花加工基础理论研究领域，由于放电过程本身的复杂性、随机性以及研究手段缺乏创新性，迄今尚未取得突破性进展。但在加工工艺和控制理论 研究领域，由于研究成果可直接应用于生产实践，因此已成为目前电火花成形加工技术研究中较为活跃的领域，其研究热点主要集中在高效加工技术、高精密加工技 术(如镜面加工技术)、低损耗加工技术、微细加工技术、非导电材料加工技术、电火花表面处理技术、智能控制技术(如人工神经网络技术、模糊控制技术、专家 系统等)以及操作安全、环境保护等方面。在工艺设备开发方面，目前的新型电火花成形加工机床在加工功能、加工精度、自动化程度、可靠性等方面已全面改善， 许多机床已具备了在线检测、智能控制、模块化等功能，已不再是传统意义上的特种加工机床，而更像切削加工中的数控机床甚至加工中心。 
3．电火花成形加工技术的发展趋势 
先进制造技术的快速发展和制造业市场竞争的加剧对电火花成形加工技术提出了更高要求，同时也为电火花成形加工技术加工理论的研究和工艺开发、设备更 新提供了新的动力。今后电火花成形加工的加工对象应主要面向传统切削加工不易实现的难加工材料、复杂型面等加工，其中精细加工、精密加工、窄槽加工、深腔 加工等将成为发展重点。同时，还应注意与其它特种加工技术或传统切削加工技术的复合应用，充分发挥各种加工方法在难加工材料加工中的优势，取得联合增值效 应。相对于切削加工技术而言，电火花成形加工技术仍是一门较年轻的技术，因此在今后的发展中，应借鉴切削加工技术发展过程中取得的经验与成果，根据电火花 成形加工自身的技术特点，选用适当的加工理论、控制原理和工艺方法，并在己有成果的基础上不断完善、创新。电火花成形加工机床向数控化方向发展的趋势已不 可逆转，但应注意不可盲目追求“大而全”，应以市场为导向，建立具有开放性的数控体系。总体而言，电火花成形加工技术今后的发展趋势应是高效率、高
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