分析火花机设备石墨和铜电极的加工效率

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  放电火花机设备在峰值电流一定的条件下，放电效率并非随着脉宽的增大而成线性提高，在某一脉宽区间会达到峰值，再增大脉宽反而会降低加工效率。适合铜的脉冲组合中的脉宽比较大，一般在最高效率之外；而石墨材料所使用的脉宽条件相对较小，正好处在或接近最高加工效率区间内，因此，就火花机放电效率而言，石墨的放电参数搭配更为合理。这一理论来源于能量密度效应。

  通过以上分析，我们发现石墨和铜作为电极，他们在所使用的参数的最大差异是组成单脉冲能量的脉冲条件搭配不同，而这些差别主要体现在粗加工阶段，到了修整阶段，随着能量的持续减小，这种搭配上的差异将逐步减弱，甚至可以通用。

  先进的电火花机设备，适合两种材料的脉冲波形也有所区别，石墨材料一般采用前沿较陡峭的矩形波，以突出其加工效益的优势；而铜材则采用有利于保护电极的脉冲前沿稍缓的波形类型。当然脉冲能量的施加原则必须符合材料承受电流的单位能量密度，就能量密度而言，石墨和铜材两者差异并不大，合适的单位能量密度大约为5～8（A）/cm2,但随着放电面积的增大，两者电流增加的曲率差异较大。

  对于铜材来说，考虑到其熔点较低且热膨胀系数比较大，大电流产生的热量会加剧电极的损耗或变形，特别是表面热蚀现象严重，表面粗糙不堪，因此其电流随放电面积的增大并非呈线形关系；石墨材料则没有这方面的问题，电流的增量基本与放电面积成线形的正比关系。因此，就放电火花机加工效益来说，放电面积越大，石墨能够体现的优越性越大。

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