电火花加工放电间隙检测探究

电火花加工是利用工具电极和工件电极之间脉冲性火花放电时的电腐蚀现象来蚀除多余金属，以达到对零件的尺寸、形状及表面质量预定的加工要求。在微小的电火花放电加工间隙中，微观的电火花腐蚀过程可分为4个连续阶段:1)两极间工作液电离、击穿，形成放电通道；2)工作液热分解，两极材料的熔化及气化热膨胀；3)电极材料抛出；4)极间工作液消电离。每次电火花腐蚀的微观过程都是伴随着电场力、热力、磁力、流动动力及化学力等综合作用的过程[1]，这一过程是复杂且瞬息万变的，很难直接测量到电火花加工时的放电间隙大小及变化，然而，在电火花加工过程中，无论是正极还是负极，单个脉冲的腐蚀量q′总与单个脉冲的能量Wm有关，且在一定范围内成正比关系；因此，可以通过测量电参数(如电压)来间接地测量放电间隙的大小。

1 电火花加工时的放电状态

电火花放电加工时，合理地调整与控制工具电极与工件电极之间的放电间隙，使加工稳定进行，才能顺利地按要求完成加工零件，以达到所需要的尺寸与精度。工具电极和工件电极维持的合理距离称之为放电间隙[2]，它是电火花放电加工控制的主要对象。

根据电火花加工时放电间隙的大小和放电的状态，间隙放电状态可分为如下几种基本状态[3](见图1)：空载、正常火花放电、异常放电(包含不稳定电弧放电和稳定电弧放电)和短路状态。其中，尤其需要避免的是有烧伤性的稳定电弧放电状态和短路放电状态，但为了提高加工效率和工件的表面质量，应该对这几种状态都能加以区分，减少空载和不稳定电弧放电，增加正常火花放电。……