складний комплекс фізичних явищ, в основі яких лежать електротермічні процеси.
Електроерозійне руйнування складається з двох основних явищ: 1) електричних, призводять до порушення в рідкій діелектричної середовищі розряду, і 2) теплових, що викликають дію електричного розряду на заготовку.
Електричні явища в робочому зазорі протікають у дві стадії.
1. Підготовка та освіта каналу наскрізний провідності. При цьому відбувається витягування уздовж силових ліній електричного поля містків зі струмопровідних часток, що знаходяться в рідині в підвішеному стані; порушення діелектричної міцності масляної плівки, що наступає при певному критичному напрузі; поступове формування струмопровідного містка, що супроводжується зростанням сили струму доти, поки місток не буде вибухає з утворенням іонізованого, добре проводить каналу, що дозволяє пропустити струм великої сили. Це супроводжується інтенсивним нагріванням каналу і збільшенням його діаметра зі швидкістю поширення ударної хвилі. Отже, причиною утворення каналу провідності є неоднорідність рідини.
Таким чином, перша стадія розряду включає в себе дві фази - фазу пробою (10-8 - 10-7 с) і фазу нестійкого іскрового розряду, проходить у фазу іскродугового розряду (10-4 с). Осцилограми процесу іскрового розряду показують, що він являє собою нестаціонарний дугового процес. Для електроїськрової обробки ця стадія є завершальною; для електроімпульсної - Початкової. p> 2. Стадія дугового розряду. Електричні процеси характеризуються тим, що струм приймає стале значення, його величина визначається тільки кривої напруги живлення. Це призводить до великих плотностям струму. Електрична дуга в цьому випадку є висококонцентрованим перетворювачем електричної енергії в теплову. Об'ємна концентрація потужності в цьому перетворювачі становить 300 кВт/мм2, а енергія - до 30000 Дж/мм3. Температура каналу розряду в цьому випадку приблизно 5000 В° С і більше. p> Відносна величина знімання матеріалу з анода і катода визначається електричними режимами і теплофізичними константами їх матеріалів. Для другої стадії дугового найбільший знімання металу має місце в тому випадку, коли заготівля є катодом. Отже, для електроїськрової обробки визначальний вплив має перша стадія, тому оптимальною є пряма полярність, коли заготівля служить анодом. Навпаки, для електроімпульсної обробки вирішальне значення має друга стадія; тому оптимальною є зворотна полярність (заготовка - катод).
Теплоту, подводимую до електродів, можна представити у вигляді об'ємних і поверхневих джерел енергії. Об'ємні джерела, тобто джерела, діючі в кожній одиниці об'єму електрода, обумовлені ефектом Джоуля-Ленца. Найбільші температури в цьому випадку будуть у поверхні, оскільки об'ємна щільність струму у поверхні різко збільшується. Поверхостний джерела виникають внаслідок передачі теплоти з каналу розряду на поверхню; поширення його в глиб електрода відбувається завдяки теплопровідності. Залежно від характеру протікання теплових процесів при електроерозійної обробці знімання матеріалу здійснюється наступним чином:
1) шляхом нагрівання поверхні електрода до температури плавлення і безперервного видалення металу в міру плавлення в крапельному стані (рис. 2, крива 1);
2) в результаті нагрівання поверхні електрода до температури плавлення, але з наступним скупченням металу і видаленням його в крапельному стані в кінці розряду (крива 2).
3) видаленням матеріалу, коли до закінчення розряду відбувається його винос тільки шляхом В«спокійного випаровуванняВ» (крива 4);
4) видаленням матеріалу, коли поряд з крапельним викидом в кінці розряду має місце в процесі розряду В«спокійне випаровуванняВ» (крива 3);
В
Рис. 2. Залежність товщини шару, що знімається h від тривалості імпульсу t і С
5) шляхом вибухового випаровування. Сили, достатні для вибухового викиду металу при електричної ерозії, виходять при великих токах і потужностях імпульсу або при середніх токах і потужностях, але тривалому розряді. Електродинамічні сили мають найбільшу величину у поверхні і тим самим перешкоджають викиду металу. Внаслідок цього рідкий метал знаходиться під підвищеним тиском і температура його кипіння підвищується. В результаті цього утворюються центри випаровування, що призводить до вибухового випаровуванню мікрооб'ємів, що лежать нижче зовнішньої поверхні, і до викиду рідкого металу в вигляді крапель. При малих токах і потужностях електродинамічні сили малі; в цьому випадку ерозійне руйнування відбувається шляхом спокійного випаровування. Навпаки, при короткочасних розрядах і відносно великих потужностях видалення металу з лунки відбувається у вигляді струменів пари, що утворюються шляхом вибухового випаровування матеріалу поверхневого шару. Процес знімання залежить не тільки від тривалості імпульсу, але і від його потужності. Так, швидкісна кінозйомка показує, що при потужностях 300 Вт видна світитьс...
