世界先進制造技術(shu)

近年來(lai)，由(you)于(yu)(yu)各種新材(cai)料(liao)、新工(gong)藝、新技(ji)術的(de)(de)快(kuai)速(su)發(fa)展，特別(bie)是國防、航(hang)(hang)空航(hang)(hang)天、特殊材(cai)料(liao)應用(yong)領域的(de)(de)要(yao)求，對于(yu)(yu)特種加(jia)工(gong)技(ji)術提(ti)出了不同的(de)(de)課(ke)題。也(ye)由(you)于(yu)(yu)相(xiang)關領域技(ji)術的(de)(de)快(kuai)速(su)發(fa)展，特別(bie)是以移動互聯網智能控制技(ji)術為標志的(de)(de)現代控制技(ji)術的(de)(de)發(fa)展進步(bu)，對于(yu)(yu)特種加(jia)工(gong)技(ji)術、特別(bie)是電火花加(jia)工(gong)技(ji)術以巨大的(de)(de)推動。

譬如航天(tian)航空(kong)領域大推(tui)比航空(kong)發動機對于帶冠(guan)整體渦輪(lun)葉盤制(zhi)造的(de)(de)需(xu)要(yao)(yao)(yao)、對于燃(ran)燒室高溫合金火(huo)焰筒隔熱屏群孔密集孔加工(gong)的(de)(de)需(xu)要(yao)(yao)(yao)，靜葉片(pian)軸向超深(shen)(shen)小(xiao)孔加工(gong)的(de)(de)需(xu)要(yao)(yao)(yao)、渦輪(lun)葉片(pian)仿生材料表面加工(gong)的(de)(de)需(xu)要(yao)(yao)(yao)、深(shen)(shen)海石油設備(bei)制(zhi)造對于超深(shen)(shen)小(xiao)孔加工(gong)的(de)(de)需(xu)要(yao)(yao)(yao)，核工(gong)業對于高熔點金屬材料深(shen)(shen)小(xiao)孔加工(gong)的(de)(de)需(xu)要(yao)(yao)(yao)，推(tui)動了(le)業界對于電加工(gong)尤其是電火(huo)花(hua)相關應(ying)用技術的(de)(de)研究與發展(zhan)。

另(ling)一(yi)方面，由于電(dian)火花(hua)(hua)加(jia)工技術(shu)在(zai)國(guo)內的(de)(de)應用和發展(zhan)，也(ye)推動(dong)了傳(chuan)統加(jia)工技術(shu)的(de)(de)改進和工藝調(diao)整(zheng)，如電(dian)火花(hua)(hua)高速往復(fu)走(zou)(zou)絲及單向(xiang)慢走(zou)(zou)絲電(dian)火花(hua)(hua)線(xian)切(qie)割加(jia)工技術(shu)的(de)(de)普(pu)及應用，使一(yi)般模具加(jia)工、尤其是沖壓磨具早(zao)已摒棄傳(chuan)統機械加(jia)工、鉗工手(shou)工加(jia)工的(de)(de)傳(chuan)統加(jia)工工藝，走(zou)(zou)向(xiang)以特種加(jia)工為住的(de)(de)新工藝路線(xian)。

還有電火(huo)花(hua)高速(su)小(xiao)孔加(jia)(jia)工機(ji)(ji)床(chuang)的大(da)量應用普及，為機(ji)(ji)械行業深(shen)(shen)小(xiao)孔加(jia)(jia)工提供了一種不(bu)可代替的選(xuan)擇。首(shou)先，這種機(ji)(ji)床(chuang)使用銅管電極，無切削(xue)力(li)加(jia)(jia)工，不(bu)產生附加(jia)(jia)應力(li)，沒(mei)有折斷(duan)鉆頭之(zhi)虞;大(da)厚度金屬材料快速(su)加(jia)(jia)工，已經超過任何其他加(jia)(jia)工手段。在大(da)深(shen)(shen)徑比超深(shen)(shen)小(xiao)孔加(jia)(jia)工方(fang)面，目前(qian)還沒(mei)有其他代替方(fang)法，如易(yi)通生產的ET-DX703S系列(lie)電火(huo)花(hua)超深(shen)(shen)小(xiao)孔機(ji)(ji)，能加(jia)(jia)工直徑1~3毫(hao)米(mi)超深(shen)(shen)小(xiao)孔，絕(jue)對深(shen)(shen)度已經達到2000毫(hao)米(mi)。

1、引 言

當前，模具制造技術的(de)快速發展，賦(fu)予了電火花加(jia)工(gong)更高(gao)的(de)要求。表面粗糙度是(shi)電火花加(jia)工(gong)的(de)一項重要技術指標(biao)。

目(mu)前通過對機床的(de)改(gai)進(jin)和開(kai)發(fa)新的(de)工藝方法，已能(neng)實現鏡面(mian)(mian)(mian)電(dian)火花(hua)加(jia)工。所謂鏡面(mian)(mian)(mian)電(dian)火花(hua)加(jia)工一(yi)般是指加(jia)工表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)粗糙度Ra<0.2μm的(de)電(dian)火花(hua)加(jia)工，同時加(jia)工表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)具(ju)有鏡面(mian)(mian)(mian)反(fan)光效果。該技術主要應用于精密模具(ju)的(de)復雜型(xing)面(mian)(mian)(mian)的(de)加(jia)工，電(dian)火花(hua)加(jia)工獲得(de)的(de)高光潔度表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)無需再進(jin)行手(shou)工拋光，避免了(le)手(shou)工拋光導致的(de)形(xing)狀(zhuang)與尺寸(cun)精度缺陷問題，具(ju)有實際意(yi)義。

2、鏡面電(dian)火花加工關鍵應用技術

以(yi)下根據(ju)實踐加工經驗對鏡(jing)面電火(huo)花加工應(ying)用的(de)關鍵技(ji)術進行探討。

2.1 與工件材料的關系(xi)

由于工(gong)(gong)件材(cai)料(liao)(liao)的(de)化學(xue)成分和組織結(jie)構的(de)不同(tong)，在相同(tong)的(de)加(jia)工(gong)(gong)條(tiao)件下(xia)，會產生不同(tong)的(de)加(jia)工(gong)(gong)效(xiao)(xiao)果。有一(yi)些材(cai)料(liao)(liao)能(neng)獲得(de)良(liang)好的(de)鏡面(mian)效(xiao)(xiao)果，而一(yi)些材(cai)料(liao)(liao)卻得(de)不到(dao)鏡面(mian)效(xiao)(xiao)果，甚至表面(mian)有條(tiao)紋(wen)等異常情況。

表1列(lie)出了多種常見工(gong)(gong)(gong)(gong)件材(cai)料(liao)(liao)的(de)電火花(hua)鏡(jing)面(mian)加(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)性能。需要注意的(de)是，并(bing)不是電火花(hua)加(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)鏡(jing)面(mian)效(xiao)果不好的(de)材(cai)料(liao)(liao)就說明(ming)其不屬于鏡(jing)面(mian)材(cai)料(liao)(liao)，如S136 ESR鋼材(cai)本身具有出色的(de)拋光性能，但使用(yong)電火花(hua)加(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)的(de)鏡(jing)面(mian)效(xiao)果卻不理想，這是因為電火花(hua)加(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)與(yu)拋光是兩種加(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)原理完(wan)全(quan)不同的(de)工(gong)(gong)(gong)(gong)藝方法。

電火花(hua)(hua)加工的表面(mian)(mian)是由(you)許(xu)多互相(xiang)(xiang)(xiang)重疊的盤狀凹坑組成(cheng)，這些(xie)微(wei)小凹坑在光的反射下(xia)形(xing)成(cheng)了閃光的鏡面(mian)(mian)，不同材料電火花(hua)(hua)加工后所產生(sheng)的微(wei)觀(guan)凹坑形(xing)貌(mao)不相(xiang)(xiang)(xiang)同，因此(ci)表面(mian)(mian)的光亮性(xing)也(ye)不相(xiang)(xiang)(xiang)同。

表1 常見工(gong)(gong)件材料(liao)的(de)電火(huo)花鏡面加工(gong)(gong)性能

可以認為下列情況是工件材料影響鏡面加工效果的一些原因：

（1）含有(you)大粒徑的粗(cu)生(sheng)碳化物或(huo)粗(cu)大晶體顆粒添加物對(dui)加工鏡面不利，產生(sheng)顯(xian)微裂紋；

（2）含硅成分(fen)有利于獲得(de)較好的鏡面效果；

（3）含(han)有快削成分的硫S對(dui)加工鏡面(mian)不利，易產生表面(mian)條紋；

（4）材(cai)料(liao)軋制方向(xiang)等胚(pei)料(liao)制造工(gong)藝(yi)因素(su)對(dui)加工(gong)鏡面(mian)不利(li)，產生表面(mian)條紋；

（5）金(jin)屬(shu)夾雜(za)物、氣泡、氧化物等因素形成針眼和孔洞(dong)。

通常來(lai)講(jiang)，大多數塑膠模具鋼能滿足鏡面電火花加工的(de)要(yao)求，而(er)大多數冷(leng)作(zuo)模具鋼則不能滿足。

當材(cai)料的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)滿足鏡面電(dian)(dian)火花(hua)(hua)加工性(xing)能(neng)時，其硬(ying)度越高，電(dian)(dian)火花(hua)(hua)加工鏡面的(de)(de)(de)效果要好，如表2所示(shi)。一般要求鏡面電(dian)(dian)火花(hua)(hua)加工的(de)(de)(de)鋼料應熱處理淬硬(ying)至HRC>50。

表2 材(cai)料硬度對鏡面效(xiao)果的影(ying)響(xiang)對比

2.2 與加工面(mian)積及型腔(qiang)類(lei)型的關系

電火花加工的鏡面效果(guo)與加工面積、形(xing)狀、深度(du)有直接(jie)的關系。

由于(yu)電(dian)(dian)火(huo)(huo)花加(jia)(jia)工(gong)(gong)的(de)表面(mian)(mian)(mian)粗糙(cao)度主要(yao)取(qu)決于(yu)單(dan)個(ge)(ge)脈(mo)沖(chong)(chong)(chong)能(neng)(neng)量(liang)(liang)，通過降低單(dan)個(ge)(ge)脈(mo)沖(chong)(chong)(chong)的(de)火(huo)(huo)花放(fang)電(dian)(dian)能(neng)(neng)量(liang)(liang)可產生(sheng)(sheng)表面(mian)(mian)(mian)粗糙(cao)度值(zhi)低的(de)反光(guang)表面(mian)(mian)(mian)，但(dan)這時(shi)的(de)鏡面(mian)(mian)(mian)加(jia)(jia)工(gong)(gong)僅限于(yu)小面(mian)(mian)(mian)積加(jia)(jia)工(gong)(gong)。隨著加(jia)(jia)工(gong)(gong)面(mian)(mian)(mian)積的(de)增(zeng)大(da)(da)，電(dian)(dian)極(ji)和工(gong)(gong)件(jian)之(zhi)間的(de)寄生(sheng)(sheng)電(dian)(dian)容相應增(zeng)大(da)(da)，當(dang)單(dan)個(ge)(ge)小能(neng)(neng)量(liang)(liang)放(fang)電(dian)(dian)脈(mo)沖(chong)(chong)(chong)作用于(yu)兩(liang)極(ji)之(zhi)間時(shi)，并(bing)不能(neng)(neng)引(yin)起兩(liang)極(ji)間的(de)火(huo)(huo)花放(fang)電(dian)(dian)，此時(shi)的(de)間隙電(dian)(dian)壓(ya)升(sheng)高很慢，脈(mo)沖(chong)(chong)(chong)能(neng)(neng)量(liang)(liang)被儲(chu)存于(yu)寄生(sheng)(sheng)電(dian)(dian)容中，只有(you)當(dang)多個(ge)(ge)放(fang)電(dian)(dian)脈(mo)沖(chong)(chong)(chong)到來，寄生(sheng)(sheng)電(dian)(dian)容中儲(chu)存了足夠多的(de)能(neng)(neng)量(liang)(liang)后，間隙電(dian)(dian)壓(ya)逐(zhu)漸升(sheng)高到擊穿電(dian)(dian)壓(ya)，才引(yin)起火(huo)(huo)花放(fang)電(dian)(dian)，但(dan)此時(shi)的(de)放(fang)電(dian)(dian)能(neng)(neng)量(liang)(liang)相當(dang)于(yu)多個(ge)(ge)放(fang)電(dian)(dian)脈(mo)沖(chong)(chong)(chong)能(neng)(neng)量(liang)(liang)的(de)疊(die)加(jia)(jia)，產生(sheng)(sheng)的(de)放(fang)電(dian)(dian)蝕坑深度將(jiang)大(da)(da)大(da)(da)增(zeng)加(jia)(jia)，表面(mian)(mian)(mian)粗糙(cao)度值(zhi)變大(da)(da)，加(jia)(jia)工(gong)(gong)表面(mian)(mian)(mian)便失去鏡面(mian)(mian)(mian)效果(guo)。

為了實現(xian)大(da)面積(ji)的(de)(de)鏡面電(dian)火(huo)花加工，通過在工作液中添加一(yi)定(ding)數量的(de)(de)粉末，會(hui)顯著地改善(shan)電(dian)火(huo)花加工后(hou)的(de)(de)表面粗(cu)糙度(du)，達(da)到類似鏡面的(de)(de)效果(guo)，并(bing)能獲得更快的(de)(de)加工速度(du)（使精(jing)加工時間縮短(duan)20%-30%）。

在(zai)不使(shi)用(yong)(yong)混粉加(jia)工工藝(yi)的情(qing)況下，加(jia)工面(mian)(mian)積越大(da)越難以獲得好的鏡(jing)面(mian)(mian)效果。事實上，由(you)于(yu)(yu)(yu)平動工藝(yi)的應(ying)用(yong)(yong)，電極并不是整個面(mian)(mian)積都接(jie)觸，這種局(ju)部放(fang)電減少了電容效應(ying)，另外由(you)于(yu)(yu)(yu)電極與工件之間在(zai)放(fang)電過程中本身也(ye)會(hui)產生一(yi)層(ceng)均(jun)勻的炭黑層(ceng)，其作用(yong)(yong)類似于(yu)(yu)(yu)混粉加(jia)工的意義，因此更(geng)大(da)一(yi)些的加(jia)工面(mian)(mian)積（如(ru)1600mm2）通過優化工藝(yi)參數也(ye)能實現(xian)均(jun)勻一(yi)致的鏡(jing)面(mian)(mian)效果。對(dui)于(yu)(yu)(yu)使(shi)用(yong)(yong)混粉加(jia)工工藝(yi)的情(qing)況，則可(ke)以輕松(song)實現(xian)大(da)面(mian)(mian)積（如(ru)10000mm2）的鏡(jing)面(mian)(mian)效果。

從(cong)加(jia)工形(xing)狀(zhuang)來看，簡易形(xing)狀(zhuang)比復雜(za)(za)形(xing)狀(zhuang)要容(rong)易獲得鏡(jing)面(mian)。最容(rong)易獲得鏡(jing)面(mian)效果的(de)(de)形(xing)狀(zhuang)是(shi)圓形(xing)，其次是(shi)方形(xing)、輪廓復雜(za)(za)的(de)(de)形(xing)狀(zhuang)，難度最大的(de)(de)是(shi)多個型(xing)腔整體(ti)放(fang)電的(de)(de)類(lei)型(xing)。復雜(za)(za)形(xing)狀(zhuang)的(de)(de)拐角、弧面(mian)處的(de)(de)鏡(jing)面(mian)效果較容(rong)易出現不(bu)均勻、波(bo)紋(wen)等異常(chang)。

判斷型腔(qiang)鏡面加工(gong)(gong)的(de)難易(yi)(yi)程(cheng)(cheng)度還(huan)可以參(can)考(kao)放電產生(sheng)的(de)炭(tan)黑(hei)層(ceng)能否(fou)均(jun)勻(yun)覆(fu)蓋于電極與工(gong)(gong)件表(biao)面的(de)情(qing)況。例(li)如底(di)(di)面比側面更容易(yi)(yi)獲(huo)得好的(de)鏡面效果，這是因為在(zai)整個放電過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)，底(di)(di)面始終處于被(bei)修整的(de)狀態，炭(tan)黑(hei)層(ceng)能均(jun)勻(yun)分布(bu)在(zai)加工(gong)(gong)表(biao)面，但側面是依靠平動加工(gong)(gong)來完成，炭(tan)黑(hei)層(ceng)相對底(di)(di)面不能有效地(di)覆(fu)蓋。另外，深度越(yue)大的(de)型腔(qiang)，由于加工(gong)(gong)部(bu)位不能均(jun)勻(yun)地(di)覆(fu)蓋炭(tan)黑(hei)層(ceng)，因此(ci)鏡面效果的(de)均(jun)勻(yun)性會(hui)受到影響。

2.3 鏡面(mian)加工工藝數據(ju)庫

電(dian)火花加(jia)工工藝(yi)數(shu)(shu)據庫的配置內容主(zhu)要包括電(dian)規(gui)(gui)(gui)準(zhun)和預留(liu)量。一套鏡面電(dian)火花加(jia)工數(shu)(shu)據庫由多達十幾(ji)個電(dian)規(gui)(gui)(gui)準(zhun)組成。從粗加(jia)工電(dian)規(gui)(gui)(gui)準(zhun)到精加(jia)工電(dian)規(gui)(gui)(gui)準(zhun)，需要合(he)理過渡電(dian)規(gui)(gui)(gui)準(zhun)來逐(zhu)步降(jiang)低表面粗糙(cao)度。

每(mei)一(yi)檔電規(gui)(gui)準都(dou)應能夠(gou)穩定放(fang)電，不產(chan)生拉弧、積碳等不良表面(mian)(mian)情(qing)況。同時每(mei)兩檔電規(gui)(gui)準之間需(xu)要預留(liu)合理的余量(liang)，后一(yi)電規(gui)(gui)準要能將前一(yi)電規(gui)(gui)準產(chan)生的放(fang)電凹(ao)坑修光。只有完美地將電規(gui)(gui)準和預留(liu)量(liang)搭配好構建一(yi)套加(jia)工(gong)數據庫(ku)，才能在實際生產(chan)中實現鏡面(mian)(mian)加(jia)工(gong)。

電(dian)(dian)規準包(bao)括電(dian)(dian)流(liu)、脈(mo)沖(chong)寬度、脈(mo)沖(chong)間隙、極(ji)性(xing)、電(dian)(dian)壓(ya)及抬刀控制等(deng)參數。粗加工(gong)階段的電(dian)(dian)規準使用較大的峰值電(dian)(dian)流(liu)與(yu)脈(mo)沖(chong)寬度，較小的脈(mo)沖(chong)間隙，使用正極(ji)性(xing)（電(dian)(dian)極(ji)為正）來實現高(gao)效率、低損耗(hao)加工(gong)，抬刀速度要(yao)快，有(you)助(zhu)排屑(xie)。

中(zhong)加工(gong)(gong)階(jie)(jie)(jie)段(duan)電規準的(de)(de)電流依(yi)次減(jian)少，為了(le)(le)降低(di)表面粗(cu)糙度值并實(shi)現(xian)穩(wen)定的(de)(de)放電加工(gong)(gong)，脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)寬度大幅度減(jian)少，由(you)于粗(cu)加工(gong)(gong)階(jie)(jie)(jie)段(duan)已經將大部分加工(gong)(gong)量去除(chu)，中(zhong)加工(gong)(gong)階(jie)(jie)(jie)段(duan)的(de)(de)相(xiang)對損耗(hao)并不大。精加工(gong)(gong)階(jie)(jie)(jie)段(duan)通常在(zai)VDI18級（Ra0.8um）規準以下使用負極性(xing)加工(gong)(gong)（電極為負極），使用更小的(de)(de)脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)寬度，通過電容儲(chu)能來放電，這樣實(shi)現(xian)了(le)(le)在(zai)精加工(gong)(gong)階(jie)(jie)(jie)段(duan)也能保持較高(gao)的(de)(de)效率(lv)與放電穩(wen)定性(xing)。為了(le)(le)避(bi)免表面黑(hei)斑等缺(que)陷，精加工(gong)(gong)階(jie)(jie)(jie)段(duan)的(de)(de)電規準使用大脈(mo)(mo)間，以實(shi)現(xian)均勻(yun)一致的(de)(de)亞光精加工(gong)(gong)表面。

在精加(jia)工(gong)表面(mian)達到VDI12級（Ra0.4μm）左右時，就可以切換(huan)進(jin)入鏡面(mian)加(jia)工(gong)。鏡面(mian)加(jia)工(gong)的(de)效果(guo)取決(jue)于最后這一檔電(dian)(dian)(dian)規準的(de)配置。從理論上來講，鏡面(mian)電(dian)(dian)(dian)火花(hua)加(jia)工(gong)電(dian)(dian)(dian)規準配置應選用小(xiao)的(de)峰(feng)值(zhi)電(dian)(dian)(dian)流(liu)、小(xiao)的(de)脈(mo)沖(chong)寬(kuan)度、較大的(de)脈(mo)沖(chong)間隙；峰(feng)值(zhi)電(dian)(dian)(dian)流(liu)選的(de)越小(xiao)，脈(mo)沖(chong)寬(kuan)度越小(xiao)，脈(mo)沖(chong)間隙越大，加(jia)工(gong)表面(mian)粗(cu)糙(cao)度值(zhi)就越小(xiao)。

事實上，采(cai)用這種參數(shu)搭(da)配(pei)方(fang)法，加(jia)(jia)工(gong)效率極(ji)(ji)(ji)低(di)，太小(xiao)的(de)(de)(de)脈(mo)沖(chong)能(neng)量由于不(bu)能(neng)穩(wen)定放電(dian)導致不(bu)能(neng)獲得(de)均(jun)勻一(yi)致的(de)(de)(de)鏡面效果。實際(ji)的(de)(de)(de)鏡面加(jia)(jia)工(gong)，宜選用較大(da)的(de)(de)(de)峰值電(dian)流和較小(xiao)的(de)(de)(de)脈(mo)沖(chong)寬度，較大(da)的(de)(de)(de)峰值電(dian)流使(shi)(shi)得(de)小(xiao)脈(mo)寬條(tiao)件下(xia)的(de)(de)(de)放電(dian)擊穿變得(de)容易。鏡面電(dian)火花加(jia)(jia)工(gong)采(cai)用負極(ji)(ji)(ji)性加(jia)(jia)工(gong)（電(dian)極(ji)(ji)(ji)為(wei)(wei)負），不(bu)能(neng)搭(da)配(pei)電(dian)容。另外，抬(tai)刀(dao)控制參數(shu)的(de)(de)(de)選擇同樣非常重要(yao)(yao)，與常規加(jia)(jia)工(gong)的(de)(de)(de)選擇也存(cun)在一(yi)些(xie)差別(bie)，如(ru)放電(dian)時間要(yao)(yao)設長些(xie)，抬(tai)刀(dao)高(gao)度不(bu)要(yao)(yao)太高(gao)，抬(tai)刀(dao)速度不(bu)能(neng)太快，這樣設置的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)為(wei)(wei)了使(shi)(shi)電(dian)極(ji)(ji)(ji)與工(gong)件之間能(neng)形成(cheng)一(yi)層均(jun)勻的(de)(de)(de)炭黑層，以維持穩(wen)定的(de)(de)(de)電(dian)蝕過程，過勤的(de)(de)(de)抬(tai)刀(dao)動作會(hui)干擾炭黑層的(de)(de)(de)形成(cheng)。

電規準之間的(de)(de)預留(liu)量(liang)會影響加工速度與表面粗糙度。較小的(de)(de)預留(liu)量(liang)加工效率(lv)高，但會導致(zhi)表面修不光。最理想的(de)(de)加工狀(zhuang)況是第一個條件加工完后(hou)，其(qi)后(hou)的(de)(de)加工只是修光第一個加工條件形(xing)成的(de)(de)表面不平度，而不打掉新的(de)(de)材料。

先進(jin)的(de)數控電火花加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)機(ji)床的(de)電規準的(de)配(pei)置方法是智能化的(de)，可以通過專家系統來自動生成加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)工(gong)(gong)(gong)藝數據。編(bian)程時(shi)選擇材料對、應(ying)用類型、表面粗(cu)糙度(du)值，輸入加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)面積、加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)深度(du)、電極尺(chi)寸縮放量等，機(ji)床就(jiu)能配(pei)置出(chu)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)電規準。

表3 某先進機床鏡面加工工藝數據表（部分）

2.4 平動工藝

數控電(dian)火花加工(gong)(gong)(gong)機床的平動(dong)功能(neng)，電(dian)極(ji)沿著目標加工(gong)(gong)(gong)形狀不(bu)斷(duan)在(zai)搖動(dong)中加工(gong)(gong)(gong)，消除了電(dian)極(ji)的停滯，可(ke)實(shi)現型腔底面(mian)與側面(mian)均勻一致的表面(mian)效(xiao)果。在(zai)不(bu)使用(yong)平動(dong)工(gong)(gong)(gong)藝的加工(gong)(gong)(gong)中，即使是直徑10mm的小面(mian)積(ji)也難(nan)以實(shi)現均勻一致的高(gao)光潔度鏡(jing)(jing)面(mian)效(xiao)果。平動(dong)工(gong)(gong)(gong)藝的應用(yong)避(bi)免了電(dian)極(ji)整個面(mian)積(ji)的集中接觸放電(dian)，通過周期性的局部放電(dian)可(ke)實(shi)現較大面(mian)積(ji)的鏡(jing)(jing)面(mian)加工(gong)(gong)(gong)。

2.5 與(yu)電極的關(guan)系

鏡面(mian)電(dian)(dian)(dian)火花(hua)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)采用(yong)多電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)更(geng)換的(de)工(gong)(gong)藝方法(fa)。需要根據(ju)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)部位(wei)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)量(liang)的(de)大小來確定使(shi)用(yong)幾個電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)進行加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)。通(tong)常使(shi)用(yong)粗、精(jing)(jing)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)兩個電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)，粗加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)尺寸(cun)縮(suo)放量(liang)取單邊(bian)0.25mm，精(jing)(jing)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)尺寸(cun)縮(suo)放量(liang)取單邊(bian)0.15mm，加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)面(mian)積小或者(zhe)仿形(xing)精(jing)(jing)度(du)要求高時(shi)可取小一些。粗加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)采用(yong)較大放電(dian)(dian)(dian)能量(liang)的(de)電(dian)(dian)(dian)規準快速蝕除大量(liang)金屬，表面(mian)達到(dao)VDI28（Ra2.5μm）即可，通(tong)常預(yu)留0.07mm左右的(de)余量(liang)；精(jing)(jing)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)逐步修細，最終進行鏡面(mian)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)。如(ru)果型腔已(yi)進行過預(yu)銑加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)，加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)量(liang)不(bu)大的(de)情況，使(shi)用(yong)一個電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)即可完成(cheng)從粗到(dao)精(jing)(jing)的(de)鏡面(mian)電(dian)(dian)(dian)火花(hua)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)。

粗、精加工(gong)要(yao)求(qiu)(qiu)電(dian)極(ji)(ji)的(de)一致性要(yao)好、制造精度要(yao)高(gao)，更(geng)換(huan)電(dian)極(ji)(ji)的(de)重復裝(zhuang)夾(jia)(jia)、定(ding)位精度要(yao)高(gao)。可以采用(yong)(yong)高(gao)速(su)銑制造電(dian)極(ji)(ji)、使(shi)用(yong)(yong)基(ji)準(zhun)球測量的(de)定(ding)位方法、使(shi)用(yong)(yong)3R快速(su)裝(zhuang)夾(jia)(jia)定(ding)位系統(tong)進行重復定(ding)位等工(gong)藝來滿足高(gao)要(yao)求(qiu)(qiu)。

鏡面電(dian)火花加工要求使(shi)(shi)用純(chun)度(du)(du)較高(gao)的(de)紫(zi)銅作為(wei)電(dian)極(ji)材料(liao)(liao)（如(ru)日本三寶紅銅），其加工性(xing)能(neng)良(liang)好，不(bu)易(yi)發生電(dian)弧放電(dian)，能(neng)獲得均勻一致(zhi)的(de)加工表面。如(ru)果(guo)使(shi)(shi)用的(de)紫(zi)銅電(dian)極(ji)材料(liao)(liao)的(de)純(chun)度(du)(du)不(bu)夠會導致(zhi)加工的(de)鏡面不(bu)均勻、局部缺陷等不(bu)良(liang)現象。

2.6 與工作(zuo)液的關(guan)系(xi)

電(dian)火花(hua)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)液在加工(gong)(gong)過程中(zhong)(zhong)起(qi)著(zhu)消(xiao)電(dian)離(li)、冷卻、排除電(dian)蝕(shi)(shi)產物的(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用。工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)液應根據電(dian)火花(hua)加工(gong)(gong)的(de)(de)要求來進(jin)行選(xuan)擇，主要參考(kao)粘度(du)(du)指標(biao)，抗氧化性能和熱(re)穩定性也很關(guan)鍵，決(jue)定油品的(de)(de)使用壽命(ming)。低(di)粘度(du)(du)有利于加工(gong)(gong)間(jian)(jian)隙中(zhong)(zhong)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)液的(de)(de)流動(dong)，將蝕(shi)(shi)除產物及(ji)加工(gong)(gong)產生的(de)(de)熱(re)量帶走，使加工(gong)(gong)間(jian)(jian)隙及(ji)時恢復正常狀態(tai)。鏡面(mian)電(dian)火花(hua)加工(gong)(gong)使用的(de)(de)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)液粘性推(tui)薦為2～3 mm2/s，建議配(pei)用電(dian)火花(hua)油TOTAL EDM 22（運(yun)動(dong)粘度(du)(du)（40℃）2.4mm2/s；閃點(dian)102℃）。

混(hun)粉(fen)(fen)(fen)電(dian)火(huo)花加(jia)工在(zai)工作(zuo)液中加(jia)入(ru)了一(yi)定數量的(de)(de)(de)粉(fen)(fen)(fen)末(mo)顆粒，據國內外眾多混(hun)粉(fen)(fen)(fen)加(jia)工的(de)(de)(de)技(ji)術報(bao)道基(ji)本有硅粉(fen)(fen)(fen)、鋁粉(fen)(fen)(fen)、鎂粉(fen)(fen)(fen)、石(shi)墨(mo)粉(fen)(fen)(fen)幾種。FORM20機床使(shi)用(yong)的(de)(de)(de)粉(fen)(fen)(fen)末(mo)為(wei)(wei)GF加(jia)工方案公司研(yan)究的(de)(de)(de)專用(yong)混(hun)粉(fen)(fen)(fen)溶(rong)液，其成分(fen)主要(yao)(yao)為(wei)(wei)石(shi)墨(mo)顆粒，大致長度(du)小(xiao)于(yu)8um，粉(fen)(fen)(fen)末(mo)添加(jia)的(de)(de)(de)濃(nong)度(du)要(yao)(yao)求(qiu)為(wei)(wei)2g/L。每(mei)一(yi)次(ci)更(geng)換(huan)混(hun)粉(fen)(fen)(fen)液前(qian)需要(yao)(yao)過(guo)濾、清潔火(huo)花油，將加(jia)工過(guo)程(cheng)中的(de)(de)(de)殘屑與失效的(de)(de)(de)粉(fen)(fen)(fen)末(mo)過(guo)濾掉(diao)再加(jia)入(ru)混(hun)粉(fen)(fen)(fen)溶(rong)液，保證加(jia)工效果(guo)的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)時(shi)間(jian)(jian)在(zai) 350 ～400 小(xiao)時(shi)。混(hun)粉(fen)(fen)(fen)液的(de)(de)(de)濃(nong)度(du)不(bu)夠時(shi)，在(zai)較短(duan)的(de)(de)(de)時(shi)間(jian)(jian)內不(bu)能達到表面有光澤(ze)的(de)(de)(de)效果(guo)，當混(hun)粉(fen)(fen)(fen)濃(nong)度(du)過(guo)大時(shi)，型腔的(de)(de)(de)銳邊(bian)棱角會(hui)被破壞，電(dian)極與工件之間(jian)(jian)較多粉(fen)(fen)(fen)末(mo)的(de)(de)(de)存(cun)在(zai)會(hui)導致流(liu)動短(duan)路，嚴重時(shi)會(hui)在(zai)工件表面產生傷痕。

2.7 鏡面加(jia)工過程處理

數控(kong)電(dian)火花加工一般在浸油加工的基(ji)礎(chu)上(shang)加適當壓力(li)的側(ce)沖液，以(yi)幫助(zhu)有效排屑(xie)來提高加工效率。而鏡(jing)面電火花加工(gong)過程中不(bu)能使用(yong)側(ce)沖液(ye)，將工(gong)作(zuo)液(ye)設置(zhi)為輕(qing)微循(xun)環狀(zhuang)態即(ji)可。側(ce)沖液(ye)的(de)沖刷作(zuo)用(yong)力會(hui)破壞電極與工(gong)件之間的(de)炭黑(hei)層，影響鏡(jing)面加工(gong)效果的(de)均勻性。

鏡(jing)面電火花加工(gong)過程中，往往能保持高(gao)穩定的放電狀態，一般(ban)不(bu)(bu)會產生積碳現(xian)象，因此在加工(gong)過程中應(ying)盡量(liang)不(bu)(bu)停機，尤其(qi)是不(bu)(bu)要將工(gong)件加工(gong)表面的粉(fen)末層清理掉，否則會嚴重影響鏡(jing)面加工(gong)過程的持續(xu)進(jin)行。

加工(gong)(gong)(gong)完(wan)成后發(fa)現鏡面(mian)效果(guo)不理想時，不要(yao)將(jiang)(jiang)工(gong)(gong)(gong)件(jian)拆(chai)下，使(shi)用(yong)鏡面(mian)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)規(gui)準再進(jin)行精修。精修時會(hui)發(fa)現放(fang)(fang)(fang)(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)狀態非常不穩定，電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極遲(chi)(chi)遲(chi)(chi)不能進(jin)入整(zheng)體(ti)放(fang)(fang)(fang)(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)狀態。在這種(zhong)情況下，先使(shi)用(yong)氣(qi)槍將(jiang)(jiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極與(yu)工(gong)(gong)(gong)件(jian)表面(mian)上的炭黑層(ceng)完(wan)全(quan)吹(chui)干凈，然(ran)后啟動(dong)放(fang)(fang)(fang)(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)，并將(jiang)(jiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)值(zhi)增大至(zhi)200V～250V，電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)加大后放(fang)(fang)(fang)(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)擊穿變得(de)容(rong)易(yi)，在短短的幾分鐘內(nei)可以觀察到(dao)放(fang)(fang)(fang)(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)狀態由局部(bu)放(fang)(fang)(fang)(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)轉入到(dao)整(zheng)體(ti)放(fang)(fang)(fang)(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)，這時再將(jiang)(jiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)值(zhi)恢復至(zhi)正常值(zhi)。這個過程中電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極與(yu)工(gong)(gong)(gong)件(jian)之間(jian)會(hui)重新(xin)產生炭黑層(ceng)，需要(yao)待(dai)整(zheng)個加工(gong)(gong)(gong)部(bu)位都出現均勻(yun)的炭黑層(ceng)才(cai)能結束(shu)加工(gong)(gong)(gong)。

總結(jie)：

在(zai)國(guo)內電加工(gong)技(ji)術的(de)(de)發展中，還有這樣(yang)一個動向(xiang)，為(wei)機械(xie)行業的(de)(de)發展提供輔助便攜電加工(gong)工(gong)具設(she)備，在(zai)此做(zuo)一個具體的(de)(de)說明(ming)：

機械(xie)加工(gong)行業中，常(chang)常(chang)有折(zhe)(zhe)(zhe)斷(duan)工(gong)具(ju)(ju)(ju)的(de)(de)情(qing)況發(fa)生(sheng)，譬如(ru)常(chang)見的(de)(de)折(zhe)(zhe)(zhe)斷(duan)絲錐、折(zhe)(zhe)(zhe)斷(duan)螺栓、折(zhe)(zhe)(zhe)斷(duan)內(nei)孔刀具(ju)(ju)(ju)等情(qing)況發(fa)生(sheng);在(zai)石油鉆(zhan)井行業還有鉆(zhan)具(ju)(ju)(ju)鉆(zhan)頭(tou)上的(de)(de)發(fa)生(sheng)的(de)(de)硬(ying)質(zhi)合金(jin)工(gong)具(ju)(ju)(ju)頭(tou)折(zhe)(zhe)(zhe)斷(duan)現象，導致價值很高的(de)(de)鉆(zhan)具(ju)(ju)(ju)鉆(zhan)頭(tou)報廢。為此，適應各種條(tiao)件下應用的(de)(de)系列手提電火花(hua)(hua)取(qu)折(zhe)(zhe)(zhe)斷(duan)工(gong)具(ju)(ju)(ju)機應運而生(sheng)，在(zai)不損傷原有工(gong)具(ju)(ju)(ju)的(de)(de)基礎上，利用電火花(hua)(hua)放電原理，蝕除了折(zhe)(zhe)(zhe)斷(duan)工(gong)具(ju)(ju)(ju)殘屑，以解決問(wen)題。

傳(chuan)統(tong)的(de)(de)電(dian)火花成形(xing)機床(chuang)，可以解(jie)決模具型(xing)腔的(de)(de)成形(xing)加工問(wen)題(ti)(ti)，但是在一(yi)般機械加工行業，有(you)一(yi)些特殊材料(liao)譬(pi)如(ru)(ru)硬(ying)質合(he)(he)(he)金(jin)鈦合(he)(he)(he)金(jin)的(de)(de)加工問(wen)題(ti)(ti)，如(ru)(ru)人工缺陷等(deng)，既加工量不大(da)(da)，又不方便委外加工，有(you)的(de)(de)是在大(da)(da)工件上(shang)加工小型(xing)腔，如(ru)(ru)果投資傳(chuan)統(tong)的(de)(de)大(da)(da)型(xing)電(dian)火花成形(xing)機床(chuang)，需要配備專職操作(zuo)人員，性價比不合(he)(he)(he)算。對(dui)于(yu)此類問(wen)題(ti)(ti)，一(yi)款便攜手提(ti)電(dian)火花成形(xing)機就可以方便地解(jie)決這(zhe)(zhe)一(yi)難(nan)題(ti)(ti)。這(zhe)(zhe)種設備對(dui)于(yu)加工硬(ying)質合(he)(he)(he)金(jin)、鈦合(he)(he)(he)金(jin)、高(gao)溫合(he)(he)(he)金(jin)、鎢鉬(mu)等(deng)高(gao)熔點合(he)(he)(he)金(jin)使(shi)用效果都非常(chang)好。

最近投(tou)入市場的(de)(de)一種(zhong)手提電(dian)火(huo)花金(jin)屬表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)處(chu)理(li)機(ji)，也非(fei)常(chang)契合(he)機(ji)械(xie)行業的(de)(de)一些特(te)殊(shu)需要，這種(zhong)小型便攜設(she)備(bei)可以解決(jue)不同金(jin)屬表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)(de)強化(hua)、合(he)金(jin)強化(hua)問題，通過電(dian)火(huo)花放(fang)電(dian)高(gao)溫(wen)轉移(yi)硬質合(he)金(jin)等(deng)電(dian)極材料到金(jin)屬表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)上牢固結合(he)，使(shi)金(jin)屬表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)硬化(hua)耐磨(mo)、耐腐蝕，如傳統(tong)不銹鋼耐腐蝕，但硬度不高(gao)，采(cai)用放(fang)電(dian)超(chao)聲(sheng)復合(he)加工(gong)強化(hua)，使(shi)其(qi)表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)硬度達到了70HRC以上，大大提高(gao)了其(qi)耐磨(mo)性(xing);這種(zhong)設(she)備(bei)還可以進(jin)行金(jin)屬表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)砂化(hua)，或者成(cheng)為(wei)毛化(hua)、亞光(guang)面(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)(de)處(chu)理(li)方法，使(shi)金(jin)屬表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)增(zeng)加摩擦(ca)力或裝飾(shi)性(xing)，如裝飾(shi)金(jin)屬磨(mo)具表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)(de)電(dian)火(huo)花放(fang)電(dian)砂化(hua)甚至橘皮紋的(de)(de)效果了;超(chao)聲(sheng)電(dian)火(huo)花金(jin)屬表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)復合(he)拋(pao)光(guang)功能(neng)，也為(wei)模具及金(jin)屬加工(gong)領域的(de)(de)金(jin)屬拋(pao)光(guang)問題帶來了福音。

目前，類(lei)似(si)的(de)產(chan)品(pin)還有一種(zhong)便攜手(shou)提(ti)(ti)電(dian)(dian)火花小(xiao)(xiao)孔加工(gong)機(ji)即(ji)將投入市場，這(zhe)(zhe)是一款以代替傳(chuan)統電(dian)(dian)火花高速(su)小(xiao)(xiao)孔機(ji)為目標的(de)便攜手(shou)提(ti)(ti)電(dian)(dian)火花機(ji)新產(chan)品(pin)。這(zhe)(zhe)種(zhong)設(she)備主要對象是為模(mo)具(ju)行業服務，像便攜手(shou)提(ti)(ti)電(dian)(dian)動工(gong)具(ju)一樣，靈(ling)活(huo)方便，可以在大型(xing)(xing)零件、大型(xing)(xing)模(mo)具(ju)上(shang)進行深度(du)100mm左右的(de)、直徑1mm左右的(de)深小(xiao)(xiao)孔加工(gong)，快(kuai)速(su)便捷，解決了這(zhe)(zhe)些(xie)場合(he)的(de)加工(gong)難題。