數(shù)控電火花加工是一門(mén)重要的特種加工技術(shù)，它在模具制造、航空、電子、核能、儀器、輕工等部門(mén)用來(lái)解決各種復(fù)雜形狀零件和難加工材料的加工問(wèn)題。

《數(shù)控電火花加工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用技術(shù)精講》一書(shū)包括數(shù)控電火花加工的基礎(chǔ)知識(shí)、數(shù)控電火花加工實(shí)踐環(huán)節(jié)要點(diǎn)與經(jīng)驗(yàn)、數(shù)控電火花加工ISO編程、精選企業(yè)典型的數(shù)控電火花加工實(shí)例剖析、數(shù)控電火花加工應(yīng)用技術(shù)綜合探討等。本書(shū)對(duì)于從事模具制造等行業(yè)的工程技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可幫助他們快速提升技術(shù)水平，某些應(yīng)用技術(shù)的疑點(diǎn)可在本書(shū)中找到圓滿的答案；對(duì)于職業(yè)院校模具、數(shù)控技術(shù)、機(jī)械等專(zhuān)業(yè)的教師與學(xué)生來(lái)說(shuō)，能使他們感受到真實(shí)的企業(yè)加工技術(shù)，達(dá)到學(xué)以致用的教學(xué)目的。《數(shù)控電火花加工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用技術(shù)精講》由機(jī)械工業(yè)出版社出版。

數(shù)控電火花加工是當(dāng)前模具制造的重要方法，尤其是在注塑模具制造中，電火花加土可以說(shuō)是一種不可替代的工藝方法，發(fā)揮著重要的作用。圖1-24所示為模具企業(yè)電火花加工車(chē)間一角。下面對(duì)模具企業(yè)電火花加工的工藝流程進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹，各個(gè)環(huán)節(jié)的要點(diǎn)請(qǐng)閱讀第2章。

圖1-24  模具企業(yè)電火花加工車(chē)間

1.6.1  模具電火花加工的工藝確定

模具零件在制造前，根據(jù)本身的特點(diǎn)、加工要求來(lái)確定合理的加工工藝。一般來(lái)說(shuō)，為了使模具零件在盡量短的時(shí)間內(nèi)加工出來(lái)，減少加工成本，提高加工效率，應(yīng)盡量選用銑削加工、線切割加工等工藝來(lái)加工零件。當(dāng)在銑削加工、線切割加工等加工不到或工件有特殊要求的情況下才進(jìn)行電火花加工，如刀具難以夠到的復(fù)雜表面，需要深度切削的地方，長(zhǎng)徑比特別大的地方，精密小型腔、窄縫、溝槽、拐角，不便于切削加工裝夾，材料硬度很高，規(guī)定了要提供火花紋表面等的加工場(chǎng)合。

電火花加工前要對(duì)零件圖進(jìn)行分析，了解工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、材料，明確加工要求。根據(jù)加工對(duì)象、精度及表面粗糙度等要求和機(jī)床功能選擇采用合適的電火花成形工藝方法。

1.6.2  對(duì)工件輪廓進(jìn)行預(yù)加工

一般在電火花加工前，需要對(duì)工件輪廓進(jìn)行預(yù)加工，如圖1-25所示。預(yù)加工一般使用機(jī)械加工的方法，如加工中心、普通銑床等。預(yù)加工的目的是為了減少電火花加工中的材料去除量，可以大幅度提高電火花加工速度，電極的損耗減少，使得電極的數(shù)目減少。粗加工電流可以較小，從而使加工表面受影響小。

1.6.3  電極的設(shè)計(jì)與制造

電火花加工首先要進(jìn)行電極的設(shè)計(jì)、制造。當(dāng)前計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（CAD/CAM）技術(shù)已廣泛應(yīng)用于模具制造行業(yè)。那些高端的CAD/CAM軟件，像UG、Pro/E、CimatronE、MasterCAM等都提供了強(qiáng)大的電極設(shè)計(jì)、編程功能，減少了手工拆電極的繁瑣工作，與傳統(tǒng)的電極設(shè)計(jì)、制造相比，提高效率十幾倍甚至幾十倍。

根據(jù)企業(yè)的工藝水平，考慮電極加工精度要求、加工成本等工藝要點(diǎn)來(lái)安排電極的制造工藝。目前模具企業(yè)已廣泛使用加工中心來(lái)制造各種型面復(fù)雜的電極。加工中心比傳統(tǒng)銑削加工速度快，全自動(dòng)，重復(fù)生產(chǎn)的精度很高，可得到較復(fù)雜的形狀。最近推出的高速加工中心，能勝任形狀更復(fù)雜、精度要求更高類(lèi)電極的制造，為制造電極提供了完美的技術(shù)解決方案。線切割加工也是很常用的一種電極加工方法，非常適合2D電極的制造，可用來(lái)單獨(dú)完成整個(gè)電極的制造，或者用于銑削制造電極的清角加工。另外，薄片類(lèi)電極用機(jī)械切削加工很難進(jìn)行，而使用線切割加工可以獲得很高的加工效率和加工精度；使用慢走絲線切割機(jī)床，可以加工有斜度、上下異形的復(fù)雜電極，獲得很高的加工精度、表面質(zhì)量。

一般使用的電極材料有石墨和純銅。一般精密、小電極選用純銅材料，而大的電極選用石墨材料。

采用快速裝夾定位系統(tǒng)來(lái)制造電極是電火花加工的一種先進(jìn)工藝方法，它是將電極坯料裝夾在加工機(jī)床的裝夾系統(tǒng)上來(lái)制造，制造完成后，可直接將電極裝于電火花加工機(jī)床的快速裝夾系統(tǒng)上進(jìn)行放電加工，給加工操作帶來(lái)了很大的方便，提高了電極的制造效率，也保證了電極的裝夾、定位精度。

1.6.4  工件、電極的裝夾與校正

電火花加工將工件安裝于工作臺(tái)，并要對(duì)工件進(jìn)行校正。由于電火花加工中電極與工件并不接觸，宏觀作用力很小，所以工件裝夾一般都比較簡(jiǎn)單。通常用永磁吸盤(pán)來(lái)裝夾工件，為了適應(yīng)各種不同工件加工的需求，還可以使用其他工具來(lái)進(jìn)行裝夾，如平口鉗、導(dǎo)磁塊、正弦磁臺(tái)、角度導(dǎo)磁塊等。工件裝夾后要對(duì)其進(jìn)行校正，以保證工件的坐標(biāo)系方向與機(jī)床的坐標(biāo)系方向一致。在實(shí)際加工中常用校表來(lái)校正工件。

電極安裝在機(jī)床主軸上，應(yīng)使電極軸線與主軸軸線方向一致，保證電極與工件在垂直的情況下進(jìn)行加工。電極的裝夾方式有自動(dòng)裝夾和手動(dòng)裝夾兩種。自動(dòng)裝夾電極是先進(jìn)數(shù)控電火花加工機(jī)床的一項(xiàng)自動(dòng)功能。它是通過(guò)機(jī)床的電極自動(dòng)交換裝置（ATC）和配套使用電極專(zhuān)用夾具（EROWA、3R）來(lái)完成電極換裝的，使用電極專(zhuān)用夾具可實(shí)現(xiàn)電極的自然校正，無(wú)需對(duì)電極進(jìn)行校正或調(diào)整，能夠保證電極與機(jī)床的正確位置關(guān)系，大大減少了電火花加工過(guò)程中裝夾、重復(fù)調(diào)整的時(shí)間。手動(dòng)裝夾電極是指使用通用的電極夾具，通過(guò)可調(diào)節(jié)電極角度的夾頭來(lái)校正電極，由人工完成電極裝夾、校正操作。

1.6.5  加工的定位

當(dāng)工件和電極裝夾、校正完成后，就需要將電極對(duì)準(zhǔn)工件的加工位置，才能在工件上加工出準(zhǔn)確的型腔。模具制造電火花加工最常用的定位方式是利用電極基準(zhǔn)中心與工件基準(zhǔn)中心之間的距離來(lái)確定加工位置，稱(chēng)之為“四面分中”。利用電極基準(zhǔn)中心與工件單側(cè)之間的距離確定加工位置的定位方式也比較常用，稱(chēng)之為“單側(cè)分中”。另外，還有一些其他的定位方式。

各種定位方式都是通過(guò)一定的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的，通常運(yùn)用電火花加工機(jī)床的接觸感知功能來(lái)獲得正確的加工位置，它可以直接利用電極的基準(zhǔn)面與工件的基準(zhǔn)面進(jìn)行接觸感知實(shí)現(xiàn)定位；精密模具電火花加工采用基準(zhǔn)球進(jìn)行接觸感知定位，點(diǎn)接觸減少了誤差，可實(shí)現(xiàn)較高精度的定位；另外，還有千分表比較、放電定位等定位方法。使用快速裝夾定位系統(tǒng)，可省去重復(fù)的定位操作，當(dāng)配備ATC裝置時(shí)，則完全可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間無(wú)人操作的自動(dòng)化加工，可有效地提升企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。

目前的數(shù)控電火花加工機(jī)床都具有自動(dòng)找內(nèi)中心、找外中心、找角、找單側(cè)等功能，這些功能只要輸入相關(guān)的測(cè)量數(shù)值，即可方便地實(shí)現(xiàn)加工的定位，比手動(dòng)定位要方便得多。

1.6.6  電參數(shù)的配置

在完成校正、定位等基本操作以后，就要根據(jù)加工要求選擇合理的電參數(shù)。電參數(shù)選擇的好壞，直接影響加工的各項(xiàng)工藝指標(biāo)。選用電參數(shù)最終目的是為了達(dá)到預(yù)定的加工尺寸和表面粗糙度要求。選用電參數(shù)時(shí)，基本上要考慮：電極數(shù)目、電極損耗、工作液處理、加工表面粗糙度要求、電極縮放量、加工面積、加工深度等因素。粗加工參數(shù)選擇的主要依據(jù)是電極縮放尺寸的大小。粗加工電極的縮放尺寸一般都比較大，可以選用其安全間隙接近電極縮放尺寸的電參數(shù)。精加工參數(shù)選擇的主要依據(jù)是最終的表面粗糙度要求，選用多組電參數(shù)，放電能量從大到小進(jìn)行平動(dòng)加工，達(dá)到表面粗糙度和加工尺寸的要求。

數(shù)控電火花加工機(jī)床有許多配置好的最佳成套電參數(shù)，自動(dòng)選擇電參數(shù)時(shí)；只要把所需要輸入的條件準(zhǔn)確輸入，即可自動(dòng)配置好電參數(shù)。機(jī)床配置的電參數(shù)一般能滿足加工要求，操作簡(jiǎn)單，避免了加工過(guò)程中人為的干預(yù)。而傳統(tǒng)電火花加工機(jī)床要求操作者具有豐富的工作經(jīng)驗(yàn)，能夠根據(jù)加工要求靈活配置電參數(shù)。

1.6.7  加工過(guò)程的監(jiān)控

電火花加工一切準(zhǔn)備就緒時(shí)，就可以起動(dòng)機(jī)床開(kāi)始進(jìn)行加工。在加工過(guò)程中，要隨時(shí)監(jiān)控加工狀態(tài)，對(duì)加工中不正常的放電狀態(tài)及時(shí)采取相應(yīng)的處理方法，保證加工的順利進(jìn)行。主要是防止發(fā)生拉弧現(xiàn)象，一般可通過(guò)修改抬刀參數(shù)、清理電極和工件、調(diào)整電規(guī)準(zhǔn)參數(shù)等措施來(lái)改善放電狀況。

目前的數(shù)控電火花加工機(jī)床的加工性能已經(jīng)有了全面的提高，一些先進(jìn)數(shù)控電火花加工機(jī)床的智能化控制技術(shù)幾乎可以代替人工監(jiān)控。加工中由計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)、判斷電火花加工間隙的狀態(tài)，在保持穩(wěn)定電弧的范圍內(nèi)自動(dòng)選擇使加工效率達(dá)到最高的加工條件；但機(jī)床的智能控制技術(shù)不是萬(wàn)能的，還是不能忽視人工監(jiān)控的作用，尤其像在深孔加工、大錐度加工、大面積加工等一些比較特殊的加工場(chǎng)合，人工監(jiān)控就有它的意義了。

以上內(nèi)容節(jié)選于機(jī)械工業(yè)出版社出版的《數(shù)控電火花加工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用技術(shù)精講》
作者：伍端陽(yáng)著
書(shū)號(hào)：978-7-111-25607-6
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目錄：

前言
第1章 數(shù)控電火花加工技術(shù)基礎(chǔ)
1.1 電火花加工的生產(chǎn)、物理本質(zhì)及實(shí)現(xiàn)條件
1.2 電火花加工的兩個(gè)重要效應(yīng)
1.3 電火花加工的特點(diǎn)及應(yīng)用
1.4 電火花加工的主要工藝指標(biāo)及其影響因素
1.5 數(shù)控電火花的工藝方法
1.6 模具企業(yè)數(shù)控電火花加工的工藝流程
1.7 先進(jìn)的數(shù)控電火花加工機(jī)床
第2章 數(shù)控電火花加工應(yīng)用技術(shù)要點(diǎn)精講
2.1 設(shè)計(jì)電極
2.2 選擇電極材料
2.3 制造電極
2.4 工作的裝夾與校正
2.5 電極的裝夾
2.6 電極的校正
2.7 電極與工件之間的定位
2.8 平動(dòng)加工
2.9 加工條件轉(zhuǎn)換
2.10 電參數(shù)配置與優(yōu)化
2.11 工作液處理方式
2.12 數(shù)控電火花加工階段
第3章 數(shù)控電火花加工ISO編程精講
3.1 數(shù)控電火花加工ISO編程基礎(chǔ)
3.2 數(shù)控電火花加工常用指令
3.3 數(shù)控電火花加工編程的思維模式及方法
3.4 數(shù)控電火花加工編程綜合實(shí)例
第4章 數(shù)控電火花加工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用實(shí)例精講
4.1 注塑模排氣鑲塊的電火花加工
4.2 螺紋塞子哈夫模具滑塊的電火花加工
4.3 集成電路塑封模具的電火花加工
4.4 扎帶塑料模具的電火花加工
4.5 精密電子產(chǎn)品滑塊的電火花加工
4.6 手機(jī)模具型腔的電火花加工
4.7 可樂(lè)瓶螺紋的電火花加工
4.8 注塑模深澆口的電火花加工
4.9 錐齒輪鍛模型腔的電火花加工
4.10 動(dòng)模型芯的電火花加工
4.11 調(diào)節(jié)閥零件的電火花加工
4.12 特殊材料的電火花加工
第5章 數(shù)控電火花加工應(yīng)用技術(shù)綜合探討
5.1 提高電火花加工效率的工藝探討
5.2 電火花加工中放電不穩(wěn)定現(xiàn)象產(chǎn)生的原因及改善措施
5.3 高附加值模具的精密電火花加工技術(shù)
5.4 模具企業(yè)電火花成形加工誤區(qū)的分析
5.5 模具制造中電火花加工異常問(wèn)題及分析
5.6 型腔模鏡面電火花加工的探討
5.7 電火花與高速銑削加工的發(fā)展關(guān)系
5.8 有自動(dòng)更換電極功能的數(shù)控電火花成形機(jī)的自動(dòng)化工藝
5.9 數(shù)控電火花加工技術(shù)的發(fā)展及新工藝的應(yīng)用
附錄
參考文獻(xiàn)