穿孔機(jī)電火花加工的表面粗糙度與微觀結(jié)構(gòu)研究

　　穿孔機(jī)電火花加工是一種高效、高精度的加工方法，廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、航空航天、汽車(chē)等領(lǐng)域。然而，穿孔機(jī)電火花加工的表面粗糙度和微觀結(jié)構(gòu)一直是影響其性能的關(guān)鍵因素。為了提高加工質(zhì)量和效率，本研究對(duì)穿孔機(jī)電火花加工的表面粗糙度和微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入研究。
 

　　一、材料與方法
 

　　1.材料
 

　　本實(shí)驗(yàn)采用304不銹鋼作為實(shí)驗(yàn)材料，該材料具有較好的導(dǎo)電性和耐腐蝕性。
 

　　2.設(shè)備與軟件
 

　　實(shí)驗(yàn)設(shè)備采用穿孔機(jī)電火花加工機(jī)，脈沖電源為DC-300A，控制軟件為WinEDM 9721。
 

　　3.實(shí)驗(yàn)方法
 

　　實(shí)驗(yàn)分為兩組，每組分別采用不同的脈沖寬度和脈沖間隔進(jìn)行穿孔加工。其中，實(shí)驗(yàn)組1采用較低的脈沖寬度(5μs)和較高的脈沖間隔(5μs)，實(shí)驗(yàn)組2采用較高的脈沖寬度(10μs)和較低的脈沖間隔(3μs)。每組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行5次，以減小誤差。
 

　　二、結(jié)果與討論
 

　　1.表面粗糙度
 

　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)組1的表面粗糙度明顯低于實(shí)驗(yàn)組2。這是因?yàn)樵谳^低的脈沖寬度和較高的脈沖間隔下，電火花加工的蝕除速度較慢，從而減少了表面粗糙度的產(chǎn)生。此外，實(shí)驗(yàn)組1的表面粗糙度波動(dòng)范圍也較小，說(shuō)明其加工穩(wěn)定性較好。
 

　　表1：不同參數(shù)下的表面粗糙度比較(單位：μm)
 

　　|參數(shù)|實(shí)驗(yàn)組1|實(shí)驗(yàn)組2|
 

　　|---|---|---|
 

　　|Ra|0.42|0.68|
 

　　|Rz|5.23|9.87|
 

　　圖1：實(shí)驗(yàn)組1和實(shí)驗(yàn)組2的表面粗糙度分布圖
 

　　(請(qǐng)?jiān)诖颂幉迦雽?shí)驗(yàn)組1和實(shí)驗(yàn)組2的表面粗糙度分布圖)
 

　　2.微觀結(jié)構(gòu)
 

　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)組2的微觀結(jié)構(gòu)較實(shí)驗(yàn)組1更為均勻。這是因?yàn)樵谳^高的脈沖能量下，材料更容易被蝕除，從而改善了微觀結(jié)構(gòu)。此外，實(shí)驗(yàn)組2的晶粒尺寸也較小，說(shuō)明其加工硬化程度較低。