中航長風電火花基本知識淺述（四）

十三、電火花加工常用名詞、術語及符號

1、放電間隙：放電間隙指加工時工具和工件之間產生火花放電的一層距離間隙。在加工過程中，則稱為加工間隙S，它的大小一般在0.01-0.5mm之間，粗加工時間隙較大，精加工時則較小。加工間隙又可分為端面間隙SF 和側面間隙SL （見圖三）
2、脈沖寬度ti（μs）：脈沖寬度簡稱脈寬，它是加到工具和工件上放電間隙兩端的電壓脈沖的持續時間（見圖）為了防止電弧燒傷，電火花加工只能用斷斷續續的脈沖電壓波。粗加工可用較大的脈寬ti>100μs，精加工時只能用較少的脈寬ti<50μs。
3、脈沖間隔to(μs)：脈沖間隔簡稱脈間或間隔，也稱脈沖停歇時間。它是兩個電壓脈沖之間的間隔時間(見圖四)。間隔時間過短，放電間隙來不及消電離和恢復絕緣，容易產生電弧放電，燒傷工具和工件；脈間選得過長，將降低加工生產率。加工面積、加工深度較大時，脈間也應稍大。?4、開路電壓或峰值電壓：開路電壓是間隙開路時電極間的最高電壓，等于電源的直流電壓。峰值電壓高時，放電間隙大，生產率高，但成型復制精度稍差。
5、火花維持電壓：火花維持電壓是每次火花擊穿后，在放電間隙上火花放電時的維持電壓，一般在25V左右，但它實際是一個高頻振蕩的電壓(見圖四)。電弧的維持電壓比火花的維持電壓低5V左右，高頻振蕩頻率很低，一般示波器上觀察不到高頻成分，觀察到的是一水平亮線。過渡電弧的維持電壓則介于火花和電弧之間。見圖四。
6、加工電壓或間隙平均電壓U（V）
加工電壓或間隙平均電壓是指加工時電壓表上指示的放電間隙兩端的平均電壓，它是多個開路電壓、火花放電維持電壓、短路和脈沖間隔等零電壓的平均值。在正常加工時，加工電壓在30-50V，它與占空比、預置進給量等有關。占空比大、欠進給、欠跟蹤、間隙偏開路，則加工電壓偏大；占空比小、過跟蹤或預置進給量�。ㄩg隙偏短路），加工電壓即偏小。
7、加工電流I（A）
加工電流是加工時電流表上指示的流過放電間隙的平均電流。精加工時小，粗加工時大；間隙偏開路時小，間隙合理或偏短路時則大。
8、短路電流IS（A）
短路電流是放電間隙短路時（或人為短路時）電流表上指示的平均電流（因為短路時還有停歇時間內無電流）。它比正常加工時的平均電流要大20-40%。
9、峰值電流IS（A）
峰值電流是間隙火花放電時脈沖電流的最大值（瞬時），日本、英國、美國常用IS表示（見圖四），雖然峰值電流不易直接測量，但它是實際影響生產率、表面粗糙度等指標的重要參數。在設計制造脈沖電源時，每一功率放大管串聯限流電阻后的峰值電流是預先選擇計算好的。為了安全，每個50W的大功率晶體管選定的峰值電流約為2-3A，電源說明書中也有說明，可以按此選定粗、中、精加工時的峰值電流（實際上是選定用幾個功率管進行加工）。
10、放電狀態
放電狀態指電火花加工時放電間隙內每一脈沖放電時的基本狀態。一般分為五種放電狀態和脈沖類型（見圖四）
第一、開路（空載脈沖）
放電間隙沒有擊穿，間隙上有大于50V的電壓，但間隙內沒有電流流過，為空載狀態（td=ti）。
第二、火花放電（工作脈沖，或稱有效脈沖）
間隙內絕緣性能良好，工作液介質擊穿后能有效地拋出、蝕除金屬。波形特點是：電壓上有td，te和Ie波形上有高頻振蕩的小鋸齒波形。
第三、短路（短路脈沖）
放電間隙直接短路相接，這是由于伺服進給系統瞬時進給過多或放電間隙中有電蝕產物搭接所致。間隙短路時電流較大，但間隙兩端的電壓很小，沒有蝕除加工作用。
第四、電弧放電（穩定電弧放電）
由于排屑不良，放電點集中在某一局部而不分散，局部熱量積累，溫度升高，惡性循環，此時火花放電就成為電弧放電，由于放電點固定在某一點或某局部，因此稱為穩定電弧，常使電極表面結炭、燒傷。波形特點是td和高頻振蕩的小鋸齒波基本消失。
第五、過渡電弧放電（不穩定電弧放電，或稱不穩定火花放電）
過渡電弧放電是正�；鸹ǚ烹娕c穩定電弧放電的過渡狀態，是穩定電弧放電的前兆。波形特點是擊穿延時td很小或接近于零，僅成為一尖刺，電壓電流波上的高頻分量變低成為稀疏和鋸齒形。早期檢測出過渡電弧放電，對防止電弧燒傷有很大意義。
以上各種放電狀態在實際加工中是交替、概率性地出現的（與加工規準和進給量、沖油、間隙污染等有關），甚至在一次單脈沖放電過程中，也可能交替出現兩種以上的放電狀態。
11、加工速度vw或VW（mm3/min），vm或Vm（g/min）
加工速度是單位時間（min）內從工件上蝕除加工下來的金屬體積（mm3），以質量（g）計算時用vm或Vm表示，也稱加工生產率。大功率電源粗加工時vW>500mm3/min，但電火花精加工時，通常vw<20mm3/min。
12、相對損耗或損耗比（損耗率）θ（%）
相對損耗或損耗比是工具電極損耗速度和工件加工速度之比值，并以此來綜合合衡量工具電極的耐損耗程度和加工性能。
13、面積效應：面積效應指電火花加工時，隨加工面積大小變化而加工速度、電極損耗比和加工穩定性等指標隨之變化的現象。一般加工面積過大或過小時，工藝指標通常降低，這是由“電電流密度”過小或過大引起的。
14、深度效應：隨著加工深度增加而加工速度和穩定性降低的現象稱深度效應。主要是電蝕產物積聚、排屑不良所引起的
(1)電極材料（見表3）