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　　電火花是一種加工工藝，主要是利用具有特定幾何形狀的放電電極（EDM 電極）在金屬（導(dǎo)電）部件上燒灼出電極的幾何形狀。電火花加工工藝常用于注射模、鍛模、沖裁模和壓鑄模等的生產(chǎn)。

　　1. 電火花加工特點(diǎn)

　　（1）電火花屬于不接觸加工　工具電極和工件之間并不直接接觸，而是有一個(gè)火花放電間隙0.2～0.01mm，間隙中充滿工作液。

　　（2）加工過(guò)程中沒有宏觀切削力 火花放電時(shí)，局部、瞬時(shí)爆炸力的平均值很小，不足以引起工件的變形和位移。

　　（3）可以“以柔克剛” 由于電火花加工直接利用電能和熱能來(lái)去除金屬材料，與工件材料的強(qiáng)度和硬度等關(guān)系不大，因此可以用軟的工具電極加工硬的工件，實(shí)現(xiàn)“以柔克剛”。

　　（4）可以加工任何難加工的金屬材料和導(dǎo)電材料 由于加工中材料的去除是靠放電時(shí)的電、熱作用實(shí)現(xiàn)的，材料的可加工性主要取決于材料的導(dǎo)電性及熱學(xué)特性，如熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、比熱容、導(dǎo)熱系數(shù)、電阻率等，而幾乎與其力學(xué)性能（硬度、強(qiáng)度等）無(wú)關(guān)。這樣可以突破傳統(tǒng)切削加工對(duì)刀具的限制，可以實(shí)現(xiàn)用軟的工具加工硬、韌的工件甚至可以加工聚晶金剛石、立方氮化硼一類的超硬材料。

　　目前電極材料多采用紫銅或石墨，因此工具電極較容易加工。

　　（5）可以加工形狀復(fù)雜的表面 由于可以簡(jiǎn)單地將工具電極的形狀復(fù)制到工件上，因此特別適用于復(fù)雜表面形狀工件的加工，如復(fù)雜型腔模具加工等。特別是數(shù)控技術(shù)的采用，使得用簡(jiǎn)單的電極加工復(fù)雜形狀零件成為現(xiàn)實(shí)。

　　（6）可以加工特殊要求的零件 可以加工薄壁、彈性、低剛度、微細(xì)小孔、異形小孔、深小孔等有特殊要求的零件。由于加工中工具電極和工件不直接接觸，沒有機(jī)械加工的切削力，因此適宜加工低剛度工件及微細(xì)加工。

　　2. 電火花加工實(shí)例

圖1 轉(zhuǎn)子精密壓鑄模定模芯

　　如圖1所示為轉(zhuǎn)子精密壓鑄模定模芯，其毛坯尺寸為φ 100 mm×45mm，中間錐孔最大直徑為6mm，最小直徑為1.8mm，清角處最大槽深為30mm，整體加工高度為40mm。由于該工件與約700℃鋁液接觸， 為增加其表面抗腐蝕能力及紅硬性， 在粗加工完成后需進(jìn)行淬火處理，其硬度高達(dá)50HRC，在淬火后使用普通的機(jī)加工方法無(wú)法完成高硬度工件的精加工，因此必須通過(guò)電火花加工來(lái)完成其精加工。考慮到電加工時(shí)間及其生產(chǎn)效率，在粗加工時(shí)錐孔使用錐度鉆頭分段加工，最大精加工余量小于0.5mm，正面清角處使用D 8平刀在加工中心上進(jìn)行數(shù)控加工。

 由于錐孔側(cè)深度不一，必須使用兩種類型電極，而且如果使用單個(gè)電極一個(gè)一個(gè)地打電火花，則加工時(shí)間長(zhǎng)，同時(shí)操作工校基準(zhǔn)需8次，不僅增大了工人的工作量，而且還增加了工件的制造成本，因此需制作如圖2所示的工裝來(lái)進(jìn)行整體電火花加工，加工前將已車好的錐度電極3、4通過(guò)內(nèi)六角螺釘4固定于基座1上，檢查電極3、4的高度差，并將螺釘緊固到位。考慮到工件成形表面的粗糙度與加工周期，工件分粗加工、半精加工與精加工三道工序，其火花放電間隙分別為0.20mm、0.10mm與0.01mm。

　　如圖2所示，電極6的外形尺寸中等，形狀較為復(fù)雜，在電極中為較普遍的模型，整個(gè)模型采用proeWildfire2.0進(jìn)行數(shù)控加工。由于存在臺(tái)階與復(fù)雜圓角，其CAM的加工策略為：先粗加工整體外形，再精加工成形曲面及下端相連曲面，最后精工中間沉槽的方式。電極6加工好后就采用同電極3、4的放電方法進(jìn)行電火花加工。

圖2 轉(zhuǎn)子精密壓鑄模定模芯電極裝配

　　1.基座 2.內(nèi)六角螺釘 3、4.錐度電極5.定模芯 6.電極（1）整體粗加工 使用D16（R1）涂層鑲片銑刀，采用螺旋加工方式，切深0.35mm，步距8mm，輪廓余量0.35mm，粗加工余量0.35mm，底部余量0.35mm，加工方式ROUGH_ONLY，安全高度5mm，主軸轉(zhuǎn)速2 500r/min，進(jìn)給速度800mm/min。使用屏幕演示功能，加工刀具軌跡如圖3所示。同時(shí)，對(duì)加工進(jìn)行仿真模擬檢查和過(guò)切檢查。電極3的粗加工余量都被去除了，符合工藝的要求。按完成序列退出。程序計(jì)算的時(shí)間為10s，加工時(shí)間為0.3h。

圖3 粗加工整體外形

　　（2）精加工一 精加工選用D12（R 6）球頭銑刀，采用曲面銑削的加工方式，步距0.2mm，輪廓余量－0.25mm，切削角度45°，加工類型TYPE_3，安全高度5mm，主軸轉(zhuǎn)速2 500r/min，進(jìn)給速度 650mm/min。使用屏幕演示功能，加工刀具軌跡如圖4所示。

圖4 精加工成型曲面

　　同時(shí)，對(duì)加工進(jìn)行仿真模擬檢查和過(guò)切檢查。

　　外部被定義的加工曲面的負(fù)余量（火花間隙即搖動(dòng)量）都被去除了，符合工藝的要求。按完成序列退出。程序計(jì)算的時(shí)間為20s，加工時(shí)間為0.5h。

 （3）精加工中間沉槽 使用D4（R 0.4）涂層牛鼻銑刀，采用螺旋加工方式，切深0.25mm，步距（SIDE_STEP）2.5mm，輪廓余量－0.25mm，加工余量－0.25mm，底部余量－0.25mm，加工方式ROUGH_ONLY，安全高度5mm，主軸轉(zhuǎn)速3 500r/min，進(jìn)給速度450mm/min。使用屏幕演示功能，加工刀具軌跡如圖5所示。同時(shí)，對(duì)加工進(jìn)行仿真模擬檢查和過(guò)切檢查。銑刀進(jìn)入中間沉槽的內(nèi)部，槽內(nèi)部的加工余量都被去除了，符合工藝的要求。按完成序列退出。程序計(jì)算的時(shí)間為5s，加工時(shí)間為0.1h。

圖5 精加工中間沉槽

　　3. 結(jié)語(yǔ)

　　由于電極消耗少，放電加工速度快，機(jī)械加工性能好，重量輕，熱膨脹系數(shù)小等優(yōu)越性，已經(jīng)被大家逐步認(rèn)識(shí)并接受，凡是在刀具無(wú)法清角、銑不動(dòng)的地方，使用電極均能完美實(shí)現(xiàn)其高質(zhì)量加工。