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1、表面成型加工技术 电火花成型加工电火花加工是运用浸在工作液中两极间脉冲放电时产生电蚀作用蚀除导电材料特种加工办法，又称放电加工或电蚀加工.1943年，苏联学者拉扎连科夫妇研究创造电火花加工，之后随着脉冲电源和控制系统改进，而迅速发展起来。最初使用脉冲电源是简朴电阻-电容回路。50年代,改进为电阻-电感-电容等回路。同步，还采用脉冲发电机之类所谓长脉冲电源，使蚀除效率提高，工具电极相对损耗减少。随后又浮现了大功率电子管、闸流管等高频脉冲电源，使在同样表面粗糙度条件下生产率得以提高。 60年代,浮现了晶体管和可控硅脉冲电源，提高了能源运用效率和减少了工具电极损耗，并扩大了粗精加工可调范畴。 70年
2、代,浮现了高低压复合脉冲、多回路脉冲、等幅脉冲和可调波形脉冲等电源，在加工表面粗糙度、加工精度和减少工具电极损耗等方面又有了新进展。在控制系统方面，从最初简朴地保持放电间隙，控制工具电极进退，逐渐发展到运用微型计算机，对电参数和非电参数等各种因素进行适时控制。 电火花加工工作原理进行电火花加工时，工具电极和工件分别接脉冲电源两极，并浸入工作液中，或将工作液充入放电间隙。通过间隙自动控制系统控制工具电极向工件进给，当两电极间间隙达到一定距离时，两电极上施加脉冲电压将工作液击穿，产生火花放电. 在放电微细通道中瞬时集中大量热能，温度可高达一万摄氏度以上，压力也有急剧变化，从而使这一点工作表面局部微
3、量金属材料立即熔化、气化，并爆炸式地飞溅到工作液中，迅速冷凝，形成固体金属微粒，被工作液带走。这时在工件表面上便留下一种微小凹坑痕迹，放电短暂停歇，两电极间工作液恢复绝缘状态。 紧接着，下一种脉冲电压又在两电极相对接近另一点处击穿，产生火花放电，重复上述过程。这样，虽然每个脉冲放电蚀除金属量很少，但因每秒有成千上万次脉冲放电作用，就能蚀除较多金属，具备一定生产率。 在保持工具电极与工件之间恒定放电间隙条件下，一边蚀除工件金属，一边使工具电极不断地向工件进给，最后便加工出与工具电极形状相相应形状来。因而，只要变化工具电极形状和工具电极与工件之间相对运动方式，就能加工出各种复杂型面。电火花加工工具
4、电极惯用导电性良好、熔点较高、易加工耐电蚀材料，如铜、石墨、铜钨合金和钼等。在加工过程中，工具电极也有损耗，但不大于工件金属蚀除量，甚至接近于无损耗。 电火花加工工作液作为放电介质，在加工过程中还起着冷却、排屑等作用。惯用工作液是粘度较低、闪点较高、性能稳定介质，如煤油、去离子水和乳化液等。 电火花加工分类按照工具电极形式及其与工件之间相对运动特性，可将电火花加工方式分为五类：运用成型工具电极，相对工件作简朴进给运动电火花成形加工；运用轴向移动金属丝作工具电极，工件按所需形状和尺寸作轨迹运动，以切割导电材料电火花线切割加工；运用金属丝或成形导电磨轮作工具电极，进行小孔磨削或成形磨削电火花磨削；
5、用于加工螺纹环规、螺纹塞规、齿轮等电火花共轭回转加工；小孔加工、刻印、表面合金化、表面强化等其她种类加工。 电火花加工加工特性 1：电火花加工速度与表面质量 模具在电火花机加工普通会采用粗、中、精分档加工方式。粗加工采用大功率、低损耗实现，而中、精加工电极相对损耗大，但普通状况下中、精加工余量较少，因而电极损耗也极小，可以通过加工尺寸控制进行补偿，或在不影响精度规定期予以忽视。 2：电火花碳渣与排渣 电火花机加工在产生碳渣和排除碳渣平衡条件下才干顺利进行。实际中往往以牺牲加工速度去排除碳渣，例如在中、精加工时采用高电压，大休止脉波等等。另一种影响排除碳渣因素是加工面形状复杂，使排屑途径不畅通。
6、唯有积极开创良好排除条件，对症采用某些办法来积极解决。 3：电火花工件与电极互相损耗 电火花机放电脉波时间长，有助于减少电极损耗。电火花机粗加工普通采用长放电脉波和大电流放电，加工速度快电极损耗小。在精加工时，小电流放电必要减小放电脉波时间，这样不但加大了电极损耗，也大幅度减少了加工速度。 电火花加工是与机械加工完全不同一种新工艺。 随着工业生产发展和科学技术进步，具备高熔点、高硬度、高强度、高脆性，高粘性和高纯度等性能新材料不断浮现。具备各种复杂构造与特殊工艺规定工件越来越多，这就使得老式机械加工办法不能加工或难于加工。因而，人们除了进一步发展和完善机械加工法之外，还努力谋求新加工办法。电火
7、花加工法可以适应生产发展需要，并在应用中显示出诸多优秀性能，因而，得到了迅速发展和日益广泛应用。 电火花加工重要特点1、能加工普通切削加工办法难以切削材料和复杂形状工件； 2、加工时无切削力； 3、不产生毛刺和刀痕沟纹等缺陷； 4、工具电极材料不必比工件材料硬并不受热解决状况影响； 5、直接使用电能加工，便于实现自动化； 6、脉冲放电持续时间极短，放电产生热量传导扩散范畴小，材料受热影响范畴小；7、加工后表面产生变质层，在某些应用中须进一步去除； 8、工作液净化和加工中产生烟雾污染解决比较麻烦;9、不能加工不导电材料；10、加工过程中，有由于使用控制不良，引起火灾安全隐患；11、加工效率较低（
8、相对机械加工来讲）;12、加工过程导致被加工件内应力增长而变形，加工尺寸精度不高；13、可以改革工件构造，简化加工工艺，提高工件使用寿命，减少工人劳动强度。电火花加工重要用途加工具备复杂形状型孔和型腔模具和零件；加工各种硬、脆材料如硬质合金和淬火钢等；加工深细孔、异形孔、深槽、窄缝和切割薄片等；加工各种成形刀具、样板和螺纹环规等工具和量具。电火花加工应用领域电火花加工重要用于模具生产中型孔、型腔加工，已成为模具制造业主导加工办法，推动了模具行业技术进步。电火花加工零件数量在3000件如下时，比模具冲压零件在经济上更加合理。按工艺过程中工具与工件相对运动特点和用途不同，电火花加工可大体分为：电火
9、花成形加工、电火花线切割加工、电火花磨削加工、电火花展成加工、非金属电火花加工和电火花表面强化等。 （1）电火花成形加工 该办法是通过工具电极相对于工件作进给运动，将工件电极形状和尺寸复制在工件上，从而加工出所需要零件。它涉及电火花型腔加工和穿孔加工两种。电火花型腔加工重要用于加工各类热锻模、压铸模、挤压模、塑料模和胶木膜型腔。电火花穿孔加工重要用于型孔（圆孔、方孔、多边形孔、异形孔）、曲线孔（弯孔、螺旋孔）、小孔和微孔加工。近年来，为理解决小孔加工中电极截面小、易变形、孔深径比大、排屑困难等问题，在电火花穿孔加工中发展了高速小孔加工，获得良好社会经济效益. （2）电火花线切割加工 该办法是运
10、用移动细金属丝作工具电极，按预定轨迹进行脉冲放电切割。按金属丝电极移动速度大小分为高速走丝和低速走丝线切割。国内普通采用高速走丝线切割，近年来正在发展低速走丝线切割，高速走丝时，金属丝电极是直径为0.020.3mm高强度钼丝，往复运动速度为810m/s。低速走丝时，多采用铜丝，线电极以不大于0.2m/s速度作单方向低速运动。线切割时，电极丝不断移动，其损耗很小，因而加工精度较高。其平均加工精度可达 0.0lmm，大大高于电火花成形加工。表面粗糙度Ra值可达1.6 或更小。电火花加工具备如下特点：可以加工任何高强度、高硬度、高韧性、高脆性以及高纯度导电材料；加工时无明显机械力，合用于低刚度工件和
11、微细构造加工：脉冲参数可根据需要调节，可在同一台机床上进行粗加工、半精加工和精加工；电火花加工后表面呈现凹坑，有助于贮油和减少噪声；生产效率低于切削加工；放电过程有某些能量消耗在工具电极上，导致电极损耗，影响成形精度。 国内外数控电火花线切割机床都采用了不同水平微机数控系统，实现了电火花线切割数控化。当前电火花线切割广泛用于加工各种冲裁模（冲孔和落料用）、样板以及各种形状复杂型孔、型面和窄缝等。电火花成形加工技术发呈现状当前在电火花加工基本理论研究领域，由于放电过程自身复杂性、随机性以及研究手段缺少创新性，迄今尚未获得突破性进展。但在加工工艺和控制理论研究领域，由于研究成果可直接应用于生产实践
12、，因而已成为当前电火花成形加工技术研究中较为活跃领域，其研究热点重要集中在高效加工技术、高精密加工技术(如镜面加工技术)、低损耗加工技术、微细加工技术、非导电材料加工技术、电火花表面解决技术、智能控制技术(如人工神经网络技术、模糊控制技术、专家系统等)以及操作安全、环保等方面。在工艺设备开发方面，当前新型电火花成形加工机床在加工功能、加工精度、自动化限度、可靠性等方面已全面改进，许多机床已具备了在线检测、智能控制、模块化等功能，已不再是老式意义上特种加工机床，而更像切削加工中数控机床甚至加工中心。电火花成形加工技术发展趋势先进制造技术迅速发展和制造业市场竞争加剧对电火花成形加工技术提出了更高规
13、定，同步也为电火花成形加工技术加工理论研究和工艺开发、设备更新提供了新动力。此后电火花成形加工加工对象应重要面向老式切削加工不易实现难加工材料、复杂型面等加工，其中精细加工、精密加工、窄槽加工、深腔加工等将成为发展重点。同步，还应注意与其他特种加工技术或老式切削加工技术复合应用，充分发挥各种加工办法在难加工材料加工中优势，获得联合增值效应。相对于切削加工技术而言，电火花成形加工技术仍是一门较年轻技术，因而在此后发展中，应借鉴切削加工技术发展过程中获得经验与成果，依照电火花成形加工自身技术特点，选用恰当加工理论、控制原理和工艺办法，并在己有成果基本上不断完善、创新。电火花成形加工机床向数控化方向
14、发展趋势已不可逆转，但应注意不可盲目追求“大而全”，应以市场为导向，建立具备开放性数控体系。总体而言，电火花成形加工技术此后发展趋势应是高效率、高精度、低损耗、微细化、自动化、安全、环保等。电火花成形加工理论发展趋势近年来，电火花成形加工基本理论研究尚未获得实质性进展，虽然某些学者对加工过程放电痕迹、材料蚀除原理等提出了某些新看法，但在电火花加工机理研究方面并未获得重大突破。较为活跃研究领域重要集中在加工工艺理论和控制理论方面。在加工工艺理论研究方面，研究热点重要是如何提高电火花成形加工表面质量和加工速度，减少损耗，拓展电火花加工范畴，以及摸索复杂、微细构造加工办法等。通过将研究成果应用于生产
15、实践，全面提高了电火花成形加工加工性能。在控制理论研究方面，智能控制始终是研究重点。国内外生产新型电火花成形加工机床大多采用了智能控制技术，此项技术应用使机床操作更容易，对操作人员规定更低。同步，智能控制系统具备自学习能力，可在线自动监测、调节加工过程，以实现加工过程最优化控制。虽然电火花成形加工理论研究在基本理论、加工工艺理论、控制理论等方面均有一定发展和提高，但加工工艺理论、控制理论要得到更进一步全面发展，就必要在整个放电过程机理研究上有所突破。因而，电火花成形加工理论研究发展趋势将是在进一步探讨加工工艺理论和控制理论，提高电火花成形加工加工性能及加工范畴，获得更好控制效果同步，重点研究放
16、电过程机理。电火花成形加工机理研究未获得突破性进展重要因素除放电过程自身复杂性、随机性外，还由于研究办法及手段缺少创新性。因而，有必要借鉴其他研究领域成功经验，引人先进研究办法和实验技术，克服老式研究办法局限性、深人剖析和揭示整个放电过程内在本质，建立可客观反映放电过程规律理论模型，以指引电火花成形加工工艺理论和控制理论研究，而计算机仿真技术也许是实现这一过程有效工具。电火花成形加工设备构造改进借鉴当代切削加工机床发展经验，电火花成形加工设备向数控化方向发展是一种不可逆转趋势。一方面应以高精度、高速度、自动化为追求目的，以技术优势占领市场；另一方面应充分考虑设备性能价格比，通过对机床功能合理定位，进行构造改进和模块化设计，采用开放
