電火花是一種加工工（gōng）藝，主要是利用具有特定幾何形狀的放電電極（EDM 電極）在（zài）金（jīn）屬（導電）部件上燒灼出電極的幾何形狀。電火花加工工藝常用於注射模、鍛模、衝（chōng）裁模（mó）和（hé）壓鑄模（mó）等的生產。

　　1. 電火花（huā）加工特點

　　（1）電（diàn）火花屬於不接觸加工　工具電極和工件之間並不（bú）直接接觸，而是有一個火花放電間隙0.2～0.01mm，間隙中充滿工作液。

　　（2）加（jiā）工（gōng）過程中沒有（yǒu）宏觀切削力 火花放電時，局部、瞬時爆炸力的平均值很（hěn）小，不足以引起工件的變（biàn）形和位移。

　　（3）可（kě）以“以柔克剛” 由於電火花加工直接利用電能和熱能來去除金屬材料，與工件材料的強度和硬度等關係不大，因此（cǐ）可以用軟的工具電極加工硬的工件，實現“以柔克剛”。

　　（4）可以加工任何難加（jiā）工的金屬材料和（hé）導電材料 由於加工中材料的去除是靠放電時的電、熱（rè）作用實現的，材料的可加工性主要取決於材料的導電（diàn）性及熱學（xué）特性，如熔（róng）點、沸點、比熱容、導熱係數、電阻率等，而幾乎與其力學性能（硬度、強度等）無關。這樣可以突破傳統切削（xuē）加工對刀具的限製，可以實（shí）現用軟的工具加工硬、韌的工件（jiàn）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（gōng）。

　　（5）可以加工形狀（zhuàng）複雜的表麵 由於可（kě）以簡單地將工（gōng）具電極的形狀複製到工（gōng）件（jiàn）上，因此特別適用於複雜表麵（miàn）形狀工件的加工，如複雜型腔模具加工等（děng）。特別是數控技術（shù）的采用，使得（dé）用簡（jiǎn）單的電極加工複雜形狀零件成為現實。

　　（6）可以加工特殊要求的零件 可以加工薄壁、彈性、低（dī）剛度、微細小孔、異形小孔、深小孔等有特殊（shū）要求（qiú）的零件。由於加工中工具電極和工（gōng）件不直接接（jiē）觸，沒有機械加工的切削力，因（yīn）此適宜加工低剛度工件及微細加工。

　　2. 電火花加工實例

圖1 轉子精密壓鑄模定模芯

　　如圖1所示為轉子精（jīng）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（zuì）小直徑為1.8mm，清角處最大槽深為30mm，整體加工高度為40mm。由於該工件與約700℃鋁液接（jiē）觸， 為增加其表（biǎo）麵抗（kàng）腐蝕能力及紅（hóng）硬性， 在粗加工（gōng）完成後需進行淬火處理（lǐ），其硬度高達50HRC，在淬火後使用普通的機加工方（fāng）法無法完成（chéng）高硬度工件（jiàn）的精加工，因此必須通過電火花加（jiā）工來完成其精加工。考慮到電加工時間及其生產效率，在粗加（jiā）工時錐孔使用錐度鑽頭分段加工，最大精加工餘量小於0.5mm，正麵清角處使用D 8平刀在加工中心上進行數控加工。

 由於錐（zhuī）孔（kǒng）側深（shēn）度（dù）不一，必須使用兩種類型電極，而且如果（guǒ）使（shǐ）用單個電極一個一個地打電火花，則加工時間長，同時操作工校基準需8次，不僅增大了工人的工作量，而（ér）且還（hái）增加了工件的製造成本，因此需製作如（rú）圖2所示的工裝來進行整體電火花加（jiā）工，加工前將已車好的錐度電極3、4通過內（nèi）六（liù）角螺釘4固定於基（jī）座1上，檢查（chá）電極（jí）3、4的（de）高度差，並將螺釘緊固到位。考慮到工件成形表麵的粗糙度與加工周期，工件分粗加工、半（bàn）精（jīng）加工與精加工三道工序（xù），其（qí）火（huǒ）花放電間隙分別為0.20mm、0.10mm與0.01mm。

　　如（rú）圖2所示，電極6的外形尺寸中等，形狀較為（wéi）複雜，在電極中為較普遍（biàn）的模型，整個模型采用proeWildfire2.0進行數控加工。由於存在台階與複雜（zá）圓角，其CAM的加工策略為：先粗加工整體外形，再精（jīng）加工成（chéng）形曲麵及下端相連曲麵，最後精工中間沉槽（cáo）的方式。電極6加工好後就（jiù）采用同電極3、4的放電（diàn）方（fāng）法進行電火花加工。

圖2 轉子精密壓鑄（zhù）模定模芯電極裝配

　　1.基座 2.內六角螺釘 3、4.錐（zhuī）度電極5.定模芯 6.電極（jí）（1）整體粗加（jiā）工 使用D16（R1）塗層（céng）鑲片（piàn）銑刀，采用螺旋加工方式，切深0.35mm，步（bù）距8mm，輪廓餘量（liàng）0.35mm，粗加工餘量0.35mm，底部餘量0.35mm，加工方（fāng）式ROUGH_ONLY，安全高度5mm，主軸轉速2 500r/min，進給速度800mm/min。使（shǐ）用屏幕演示（shì）功能，加工刀具軌跡如圖（tú）3所示。同時，對加工進行仿真模擬檢查和過切檢查。電極3的粗加工餘量都被去除了，符合工藝的要（yào）求。按完成序（xù）列退出。程序計算的時間為10s，加工時間為0.3h。

圖3 粗加（jiā）工整體外形

　　（2）精加工一（yī） 精加工選用D12（R 6）球頭銑刀，采用曲麵銑削的加工方（fāng）式，步距0.2mm，輪廓（kuò）餘量－0.25mm，切削角度45°，加工（gōng）類型（xíng）TYPE_3，安全（quán）高度5mm，主軸（zhóu）轉速2 500r/min，進給速度 650mm/min。使用屏幕演示功能，加工刀具軌（guǐ）跡如圖4所示。

圖4 精加工成型曲麵

　　同時，對加工進行仿真模擬檢（jiǎn）查和過切檢查。

　　外部被定義的加工曲麵的（de）負（fù）餘量（火（huǒ）花間隙即搖動量）都被去除了，符合工藝的要求。按完成序列退出（chū）。程序計算（suàn）的時間為20s，加工時間為0.5h。

 （3）精加工中間（jiān）沉槽（cáo） 使用D4（R 0.4）塗層牛鼻銑刀，采用（yòng）螺旋加工方式，切深0.25mm，步距（SIDE_STEP）2.5mm，輪廓餘量－0.25mm，加工餘量－0.25mm，底部餘量－0.25mm，加工方式ROUGH_ONLY，安全高度5mm，主軸（zhóu）轉速3 500r/min，進給速度450mm/min。使用屏幕演示功能，加（jiā）工刀具軌跡如圖5所示。同（tóng）時，對加工進行仿真模擬檢查和（hé）過切檢（jiǎn）查。銑刀（dāo）進入中間沉槽（cáo）的內（nèi）部，槽內部的（de）加工餘量都被去除了，符（fú）合工藝的要求。按完成序列退出。程序計算的時間為5s，加工時間為0.1h。

圖5 精加工中（zhōng）間沉槽

　　3. 結語

　　由（yóu）於電極消（xiāo）耗少，放電加工速度快，機械加（jiā）工性能（néng）好，重量輕，熱膨脹係數小（xiǎo）等優越（yuè）性，已經被大家（jiā）逐（zhú）步認識並接（jiē）受，凡（fán）是在刀具（jù）無法清角、銑不動的地方，使用電極均能完美實現其高質量加工。