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基于微小电极的气中电火花加工试验研究
摘要：
本文基于微小电极的气中电火花加工试验研究，从气体浓度、电极形状、工作电压等方面进行了系统的探究。研究结果发现，气体浓度对电火花加工效果有着显著的影响，电极形状与工作电压对加工效果的影响不同，从而为微小电极的气中电火花加工提供了参考。
关键词：微小电极；气中电火花加工；气体浓度；电极形状；工作电压
正文：
引言
气中电火花加工(EDM)是一种新型的非传统加工方法，可以加工高硬度、高强度、高温度合金等难加工材料。由于气体的导电性远远低于液体，因此，气中EDM需要采用微小电极和大功率脉冲电源相结合的方式实现高能量脉冲放电。同时，气体浓度、电极形状、工作电压等因素也对气中EDM加工效果有着重要的影响。
本文利用微小电极设计了一组气中EDM实验，并通过分析实验结果，探讨了气体浓度、电极形状、工作电压对气中EDM加工效果的影响。
实验设计
实验采用拉氏电容放电器，电容为680pF，放电电流为550A，脉冲宽度为1μs，放电频率为5kHz。电极使用纯铜材料，芯片厚度为100μm。实验中气体浓度范围为0.1%~10%，电极形状包括球形、尖状、扁平状等形状，工作电压范围为120V~200V。
实验结果
1.气体浓度对气中EDM加工效果的影响
当气体浓度为0.1%时，实验结果显示不能引发断裂，随着浓度的增加，可以明显地看到在芯片的不同位置有孔洞、熔穴和裂纹等特征。随着浓度的进一步提高，加工效果越来越好。
2.电极形状对气中EDM加工效果的影响
不同形状的电极对气中EDM加工效果具有不同的影响。球形电极可以在芯片表面形成一个平滑的凸起圆形，尖状电极可以刻画出细微的结构图案，扁平状电极则容易形成类似通道的凹槽。
3.工作电压对气中EDM加工效果的影响
随着工作电压的增加，加工效果有所提高，但当电压达到某个值后，加工效果反而开始恶化。具体来说，实验结果表明，当电压为150V时，可以获得最好的加工效果。
结论
本文基于微小电极的气中EDM加工试验探究了气体浓度、电极形状、工作电压等因素对加工效果的影响。实验结果表明，气体浓度对加工效果有着显著的影响，电极形状和工作电压对加工效果影响不同，当电压为150V时可获得最好的加工效果，这些结果为气中EDM加工提供了一定的参考。
参考文献
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