电加工机床是一种利用电火花放电进行金属材料加工的设备。其工作原理主要包括电极和工件之间的电火花放电和喷油等过程。
1. 电火花放电:
电加工机床通过电火花放电加工金属材料。其基本原理是在电极和工件之间建立一定的放电间隙,并施加一定的电压。当电极和工件之间施加足够的电压时,放电间隙内的电场强度达到某一临界值,使得电子在电场作用下加速移动。当电子速度达到一定程度时,电子与原子发生碰撞,导致电子产生二次辐射和离子化。这些产生的二次电子再穿过电场,与原子碰撞产生电子和离子对。这样就形成了一个电子和离子比较多的电子空穴对。电子和离子的移动速度受到电场作用的影响,形成了空穴与电子的云。当电压继续增加,空穴与电子的密度也随之增加。这时,当电子溅射到阴极(电极)上时,将使阴极表面产生二次电子发射。这种现象被称为自电子发射。
电火花放电时,电极和工件之间形成了大量的空穴和电子云。这些电子云密度非常高,电子和原子发生碰撞的几率也非常高。在放电过程中,空穴和电子之间发生两种碰撞,一种是电子越过空穴,直接影响到空穴,形成新的空穴;另一种是电子在空穴附近与原子发生碰撞,将电子激发到一个高能级,形成一个电子和空穴对。
2. 喷油过程:
喷油是电加工机床过程中的一项重要操作。它的作用是冷却和冲洗加工区域,排除加工过程中产生的杂质和气泡。在电火花放电加工过程中,由于放电能量的高温作用,工件和电极表面会受热膨胀并产生冷却液。喷油过程中的冷却液会散发出大量的热量,使温度下降,从而保证加工质量。同时,喷油还可以冲洗剩余的粉尘和载体,以保持加工精度。喷油还可以起到火花电蚀效果,使放电区域保持清洁和相对湿润,有助于电火花放电的稳定。
总结起来,电加工机床的工作原理就是利用电火花放电加工金属材料。通过施加一定的电压,形成电子和离子云,当电子移动速度达到一定程度时,与原子产生碰撞,形成电子和离子对。在放电过程中,通过喷油来冷却和冲洗加工区域,以保证加工质量和稳定性。