贾建宇等：正交磁场对电火花单脉冲放电中电蚀凹坑的影响规律 619 未加磁场时，电蚀凹坑深度随电容增大而增大； 3.6 3.2 =0T 当附加正交磁场后，电蚀凹坑深度呈现随机性，如图 一一0.1T ----02T -x-0.3T 22所示，其中U=120V,L=20mm.原因是放电回 2.8 路中电容增大，放电能量增加，凹坑深度增加：然而， 2.0上 附加磁场使放电过程不稳定性、不均匀性增加，凹坑 1.4 深度可能减小.在两个不同参数的相悖影响下，最 1.2 终凹坑深度变化规律呈现不稳定规律.因此，在工 20 25 30 354045 50 外伸长度mm 程应用中根据不同加工目的应选取适当的电容值及 磁感应强度，即正交磁场辅助电火花加工中电容与 图23电蚀凹坑长度随电极外伸长度变化 Fig.23 Variation in length of discharge craters under different elec- 磁感应强度存在最优参数组合 trode overhang lengths 0.10 ◆一0T "一0.1T 目0.08 --▲=-0.2T-x-0.3T 0.06 0.04 0.02 00 200 300 400 500 电容F 图24电蚀凹坑起始点偏移示意图 图22电蚀凹坑深度随电容变化 Fig.24 Diagram of deviation from start point of discharge crater Fig.22 Variation in width of discharge craters under different capac- itances 起始点的偏移量，然而，影响放电通道偏移的主要 3.3电极外伸长度对电蚀凹坑的影响 因素是洛伦兹力对极间等离子体的作用所致偏 磁感应强度B为0、0.1T时电蚀凹坑的长度 移，放电通道偏转距离与电极长度无关，电蚀凹坑 随着电极外伸长度的增加无明显变化，磁感应强 长度随电极长度增加而略微减小.此外，放电起始 度增大至0.2、0.3T时，电极外伸长度增加，电蚀 点的偏移量要大于通道直径扩展量，随着磁感应 凹坑长度略微减小，如图23所示，其中C=330 强度增加，电蚀凹坑整体偏移量d逐渐变大，表面 uF,U=120V. 形貌仪测试试验所得电蚀凹坑如图25所示，其中 磁感应强度较小时，作用在电极放电尖端的 U=120V,C=330μF,L=20mm.自下而上的电 洛伦兹力较小，偏移量小于放电通道的扩展量，随 蚀凹坑分别是在不同磁场条件下(0~0.3T)放电 着电极外伸长度增加电蚀凹坑长度变化不明显： 所产生. 当磁感应强度增大，放电时洛伦兹力增大，电极发 电极外伸长度的变化对电蚀凹坑的宽度变化几乎 生瞬时弯曲弹性变形，电蚀凹坑起点向洛伦兹力 没有影响，如图26所示，其中C=330F,U=120V. 方向移动，长度变化示意图如图24所示，d为放电 但由于磁场的引入，提高了放电能量，磁感应强度较 电蚀凹坑深度μm 60 0.3T 0 20 .2 0 20 0.1T 40 60 2 0 2 图25电蚀凹坑放电起始点位移 Fig.25 Start point displacement of discharge craters贾建宇等: 正交磁场对电火花单脉冲放电中电蚀凹坑的影响规律 未加磁场时,电蚀凹坑深度随电容增大而增大; 当附加正交磁场后,电蚀凹坑深度呈现随机性,如图 22 所示,其中 U = 120 V, L = 20 mm. 原因是放电回 路中电容增大,放电能量增加,凹坑深度增加;然而, 附加磁场使放电过程不稳定性、不均匀性增加,凹坑 深度可能减小. 在两个不同参数的相悖影响下,最 终凹坑深度变化规律呈现不稳定规律. 因此,在工 程应用中根据不同加工目的应选取适当的电容值及 磁感应强度,即正交磁场辅助电火花加工中电容与 磁感应强度存在最优参数组合. 图 22 电蚀凹坑深度随电容变化 Fig. 22 Variation in width of discharge craters under different capac鄄 itances 图 25 电蚀凹坑放电起始点位移 Fig. 25 Start point displacement of discharge craters 3郾 3 电极外伸长度对电蚀凹坑的影响 磁感应强度 B 为 0、0郾 1 T 时电蚀凹坑的长度 随着电极外伸长度的增加无明显变化,磁感应强 度增大至 0郾 2、0郾 3 T 时,电极外伸长度增加,电蚀 凹坑长度略微减小,如图 23 所示,其中 C = 330 滋F, U = 120 V. 磁感应强度较小时,作用在电极放电尖端的 洛伦兹力较小,偏移量小于放电通道的扩展量,随 着电极外伸长度增加电蚀凹坑长度变化不明显; 当磁感应强度增大,放电时洛伦兹力增大,电极发 生瞬时弯曲弹性变形,电蚀凹坑起点向洛伦兹力 方向移动,长度变化示意图如图 24 所示,d 为放电 图 23 电蚀凹坑长度随电极外伸长度变化 Fig. 23 Variation in length of discharge craters under different elec鄄 trode overhang lengths 图 24 电蚀凹坑起始点偏移示意图 Fig. 24 Diagram of deviation from start point of discharge crater 起始点的偏移量,然而,影响放电通道偏移的主要 因素是洛伦兹力对极间等离子体的作用所致偏 移,放电通道偏转距离与电极长度无关,电蚀凹坑 长度随电极长度增加而略微减小. 此外,放电起始 点的偏移量要大于通道直径扩展量,随着磁感应 强度增加,电蚀凹坑整体偏移量 d 逐渐变大,表面 形貌仪测试试验所得电蚀凹坑如图 25 所示,其中 U = 120 V, C = 330 滋F, L = 20 mm. 自下而上的电 蚀凹坑分别是在不同磁场条件下(0 ~ 0郾 3 T) 放电 所产生. 电极外伸长度的变化对电蚀凹坑的宽度变化几乎 没有影响,如图 26 所示,其中 C = 330 滋F, U = 120 V. 但由于磁场的引入,提高了放电能量,磁感应强度较 ·619·