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自制的電火花機(jī)在1.5毫米厚白鋼上打孔的效果。 電火花加工是利用浸在工作液中的兩極間脈沖放電時產(chǎn)生的電蝕作用蝕除導(dǎo)電材料的特種加工方法，又稱放電加工或電蝕加工。
1943年，蘇聯(lián)學(xué)者拉扎連科夫婦研究發(fā)明電火花加工，之后隨著脈沖電源和控制系統(tǒng)的改進(jìn)，而迅速發(fā)展起來。最初使用的脈沖電源是簡單的電阻-電容回路。 進(jìn)行電火花加工時，工具電極和工件分別接RC電源的兩極，并浸入中水中。控制工具電極向工件進(jìn)給，當(dāng)兩電極間的間隙達(dá)到一定距離時，兩電極上施加的電壓將水擊穿，產(chǎn)生火花放電。 在放電的微細(xì)通道中瞬時集中大量的熱能，溫度可高達(dá)一萬攝氏度以上，壓力也有急劇變化，從而使這一點(diǎn)工作表面局部微量的金屬材料立刻熔化、氣化，并爆炸式地飛濺到工作液中，迅速冷凝，形成固體的金屬微粒，被水帶走。這時在工件表面上便留下一個微小的凹坑痕跡，放電短暫停歇，兩電極間水恢復(fù)絕緣狀態(tài)。 緊接著，RC充電，當(dāng)電壓又在兩電極相對接近的另一點(diǎn)處擊穿，產(chǎn)生火花放電，重復(fù)上述過程。這樣，雖然每個脈沖放電蝕除的金屬量極少，但因每秒有成千上萬次脈沖放電作用，就能蝕除較多的金屬，具有一定的生產(chǎn)率。 在保持工具電極與工件之間恒定放電間隙的條件下，一邊蝕除工件金屬，一邊使工具電極不斷地向工件進(jìn)給，最后便加工出與工具電極形狀相對應(yīng)的形狀來。  材料：48伏電動車充電器一個，50瓦24歐電阻一個，25微法100伏無極性電容一個（電解不行）負(fù)擊接銅棒，正極接工件。
關(guān)鍵是手要控制電極進(jìn)給精度在0.01毫米以內(nèi)，需要練習(xí)，用銅螺絲擰比較好控制，打孔順便可以套扣。 這個實(shí)驗(yàn)有生命危險，安全電壓是36伏，電動車48伏20安時充電器輸出59伏2.5安，輸出串電阻限流。 短路時電流2.5安，所以充電器可以安全工作，電容并聯(lián)在工件和電極之間。如果聽不懂的肯定不是搞電的 ，為了你的小命安全。。。 。。。特別提醒家里的漏電保護(hù)器在這里不起作用?。。。?！ 這是最基本的電火花加工原理，在電火花下金屬無法抗拒，會導(dǎo)電的全可以加工，只要你高興可以在你能找到的最硬的金屬上面打個洞。 當(dāng)然這個實(shí)驗(yàn)是在做了N臺電火花穿孔機(jī)后進(jìn)行的，但是我覺得在應(yīng)急情況下完全可以解決大問題（取斷絲錐，斷螺絲（開個一字口，高興打個內(nèi)6角也不難）。 3 毫米螺絲在4毫米厚板銼上套個扣，這個方法比較安全，也好控制。如圖：1~2
  工作液可以用油和水，油灰冒煙有味，就用自來水吧。手工只能打個洞，漂亮的是電火花機(jī)干的，0.5毫米電極在1.2毫米不銹鋼針頭上打孔。
 打孔的活用手動是絕對沒問題的，這樣才能體現(xiàn)出極高的性價比（穿孔機(jī)10幾萬，便攜的1萬多，自己擰電阻5元，電容5元，動遷那里買個充電器5元），過幾天想辦法解決電極轉(zhuǎn)動問題就可以用手?jǐn)Q出我貼出的全部樣品，應(yīng)該不難。放電距離則采用用手?jǐn)Q螺絲，手感好的直接用銅焊條捅（需要0.01毫米級別的控制能力）
  這個電路圖也可以用:
   家里玩電火花首先考慮的是電源成本問題，用流行的高頻電源好像不太現(xiàn)實(shí)（以K為單位起跳），RC,RLC電路效率低一些，但是簡單可靠便宜，直流電源便宜量又足首選48伏20安時電動車充電器，59伏2.5安培輸出，淘寶加郵費(fèi)50元不到。經(jīng)過試驗(yàn)2.5安培限流條件下（充電器安全工作需要）3毫米黃銅電極對鋼連續(xù)放電效果相當(dāng)理想，以此推算3X3=9平方毫米，要加工10毫米電極(10X10=100)需要10個電源并聯(lián)。要加工100毫米電極(100X100=10000)需要1000個電源并聯(lián)。這就是工業(yè)火花機(jī)都是3相電幾十個千瓦功率的原因。
電源定了加工范圍就是0。5到3-4毫米棒材，或者0.5毫米厚20毫米長片狀電極（可以彎成任意形狀） 因?yàn)橛米詠硭龉ぷ饕郝╇妵?yán)重，加工深度有限制，如果想打深的孔只能用會冒煙的油（煤油，柴油，縫紉機(jī)油） 注意：黃銅對鋼效果最好，其它也可以，只是加工時間恐怕要長10倍。另外RC放電好像是精度最高的，工業(yè)火花機(jī)最后一道工序是用RC放電精加工。在控制在幾百元成本以內(nèi)的條件下，經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)好像只有黃銅和鋼可以在RC電路自來水中，連續(xù)放電，石墨和黃銅也可以，但是好像意義不大，其它組合因不能連續(xù)放電加工時間要長5-10倍，其實(shí)RC電路加工時間比1萬多元的便攜火花機(jī)也就慢了一半左右（那個應(yīng)當(dāng)是高頻電源，不然憑什么那么貴），我覺得0.5-4毫米電極的這一級別的電火花機(jī)（可以去除1-8毫米斷絲錐），可以具有很高的性價比，因?yàn)殡娏髅芏鹊年P(guān)系在大一點(diǎn)的火花機(jī)就需要幾百甚至上幾千瓦的功率，我喜歡的是能在辦公室里玩的東西，用火花機(jī)切割比機(jī)械要慢很多，不過上班時間你又鋸又鉆又磨的，別人不說自己都不好意識，玩火花機(jī)無聲無味無煙，手動熟練了，合自動的一樣快，不過一想咱用20元錢就可以干1萬甚至幾十萬機(jī)器才能干的事就平衡了。 電流不能太 大.電流的上限是不發(fā)生電弧放電（成電焊機(jī)了），電容的上限好像是超過80微法效果不大，一般電火花機(jī)床都有10幾個至幾十個開關(guān)旋鈕設(shè)置電參數(shù)，微精加工規(guī)準(zhǔn)6檔電容是從0.0015微法到0.036微法，不過那是在煤油里放電，自來水里好像有文獻(xiàn)說小于2微法不容易放電。36伏充電器加工的孔感覺和線切割很像，要精度高不能用自來水，會有電解腐蝕效果，用不導(dǎo)電的油會搞得滿屋子煙，不適合工作環(huán)境小的地方使用. 通孔可以簡單做到一根電極前面細(xì)一點(diǎn)初加工，后面降低電壓，減小電容精加工，理論上可以加工出鏡面。
不過我覺得干在不銹鋼薄板上開槽打孔之類的活，比較合理。0.3毫米黃銅片在0.4毫米厚不銹鋼方管上開槽.有人問:1、固定電極的銅線圈是只起導(dǎo)向和導(dǎo)電作用，還是另有其他作用。 2、如何加個簡單的短路保護(hù)裝置。答:1.在保證導(dǎo)向精度的條件下，這是最快最省事的方法了.2。電阻就是短路保護(hù)用的，短路時電源滿負(fù)荷。 石墨對黃銅非常好，對鋼最好的是黃銅（用自來水的情況下)如圖
 我說一下關(guān)于觸電的問題，應(yīng)該是人體持續(xù)通過50毫安電流。會危及生命，大量檢測結(jié)果顯示，人體的最小電阻是800歐姆，依據(jù)此結(jié)果安全電壓被確定為36v。依據(jù)不同的環(huán)境和個人情況，有的人兩手抓220v的電都沒有問題，但是千萬不可以因此忽視安全問題。
如果想搞做模具的電火花機(jī)床的問題還需要研究，如果只是偶爾打個洞的話RC電路也就比高頻電路慢一倍左右，現(xiàn)在需要研究的是如何能設(shè)計出簡單可靠安全廉價的手動電極進(jìn)給裝置，如果成功了就是滿世界1萬多元便攜式電火花穿孔機(jī)的終結(jié)者。
簡易電火花和一分錢一分貨的家用機(jī)床，DIY雕刻機(jī)等最大的區(qū)別就是這不是玩具，10元錢電路產(chǎn)生的電火花和幾萬幾十萬電路出來的溫度是一樣的，也就是說可以加工一樣的材料，因?yàn)槭欠墙佑|加工，那些空載精度很好的木頭塑料鐵皮做的玩具雕刻機(jī)完全有可能改造成實(shí)用的電火花模具機(jī)，山寨手機(jī)是咱家特色，能不能出現(xiàn)山寨火花機(jī)呢？如電動車充電器是最容易買到的，性價比最高的開關(guān)電源，60伏2.5安培35元,而且在現(xiàn)有的條件下負(fù)極接黃銅電極，正極接工件加工速度最快。原理很復(fù)雜，證明極簡單，30秒就足夠了。 也有人想:關(guān)于給進(jìn)和走線路的問題，我這么想，這個壇子里大多數(shù)人都有雕刻機(jī)吧，從數(shù)萬元的銑床到幾百塊的pvc的雕刻機(jī)都有，找個大的方容器固定在工作臺上，把電極裝在z軸上，這樣不就成數(shù)控的了嘛！要干活，大水盆端上去，把電極往z軸一裝，ok，不用了，大水盆端下來就成了，沒有雕刻機(jī)就買一套自己裝吧，現(xiàn)在淘寶上一套pvc的全套也就幾百塊，這點(diǎn)錢都不想話還要折騰，那就沒法了。 在2.3毫米的滾珠上打0.5毫米孔，電容用1微發(fā)就可以了，0.5毫米黃銅電極管可以作微型臺燈。  在練習(xí)時先用刀片練，最好用3毫米螺絲推電極，好控制一點(diǎn)?？佣嗔司褪强琢耍鸫a鉆頭打不動，開始肯定很慢的，里面竅門要慢慢體會，要不怎么叫絕技呢。
關(guān)于價格和成本問題.這個問題的關(guān)鍵是你想投入多少搞這個東西，火花機(jī)國產(chǎn)的7萬起價，進(jìn)口的10萬開始，只打孔同樣是電極消耗大的的取斷絲錐機(jī)7千到2萬多，我這里火花機(jī)打一個孔報價15元，你自己做只要花幾十元就可以打孔了，3毫米銅焊條4元一米長，起碼可以打一米深的孔，你要用合金鉆頭可是60元一根。好像很多人都想做能加工模具的火花機(jī)，用不到一千元的DIY一臺簡易模具火花機(jī)，這個還真的可能辦到，一個雕刻機(jī)的Z軸在加一臺手提式逆變直流電焊機(jī)改的電源就行，功率4-5個千瓦，加工小模具應(yīng)該夠用了，幾十到上百倍的價格差距還是很有錢途的。不過24v變壓器+倍壓整流也可用。
拍了兩個視頻 手法不是很好 給大家看看 請不要見笑。用的是我做的自動電火花打孔機(jī)
http://v.youku.com/v_show/id_XMTQ0MTQ2MTQw.html http://v.youku.com/v_show/id_XMTQ0MTQ2MDQw.html 刀上打孔可以用射釘槍彈殼做電極?？招牡乃俣瓤欤虼罂卓赡苄枰贸匈u的純凈水，自來水漏電太大。
手動在0.8毫米軸上打0.3毫米孔的方法: 70伏電源，40瓦燈泡做電阻，1微法電容，泡在機(jī)油里。2毫米螺絲+小磁鐵用熱熔膠粘到1毫米外徑0.3毫米內(nèi)徑銅管上。電極是彈子鎖里的黃銅彈簧。 總之，這項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵在于間隙的調(diào)整。 |
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