提高成型电火花加工效率的工艺探讨

李志国

摘 要：电火花加工是模具制造行业应用率较高的工艺方法，一定程度上提高了零件的加工质量，但电火花加工速度相对缓慢，怎样提高电火花加工效率成为业内关注的热点。文章从电火花加工工艺、电火花加工机床调整以及加工操作三方面对提高电火花加工效率进行探讨，以供同行参考。

关键词：电火花；加工效率；工艺探讨

近年来，我国制造业发展迅速，对零件质量及加工效率提出了更高要求，部分零件需要利用电火化进行加工，然而电火花加工速度相对缓慢，因此，充分分析电火花加工相关环节，采取针对性改进措施，提高电火花加工效率尤为迫切。

1 电火花加工工艺

电火花加工的实现主要借助热融化逐渐对加工材料进行腐蚀，这一特点决定了加工速度的缓慢。因此，实际加工操作时仅将一些精铣比较困难的部分利用电火花加工，以达到提高其加工效率的目的。但绝大多数情况下，即便先对零件进行粗加工，但采用电火花加工仍花费不少时间。那么从加工工艺角度分析，怎样提高电火花加工效率呢？

1.1 结合实际选择合适工艺

电火花加工工艺有多电极更换成形工艺、单电极直接成形工艺之分，因此，在确定加工工艺时应综合考虑零件表面粗糙度、加工精度及速度要求，以选择最佳的电火花加工方法。其中当零件比较简单且型腔精度要求不高时，使用单电极直接成形工艺，一定程度上可提高加工效率。而零件对加工精度要求较高时应使用多电极更换成形工艺进行加工，即利用粗加工电极将大量材料去除，而后利用精加工电极进行精加工处理，如此可提高加工效率。

1.2 采用适当的电极材料

电极材料会给放电效果产生直接影响，进而影响电火花加工效率，而且电极材料还会影响零件表面的粗糙程度。因此，进行实际加工操作时应结合加工要求选择合适的电极材料。通常情况下，石墨电极与紫铜电极的应用率比较高，但其各有优缺点。例如，紫铜电极加工状态相对稳定，而且得到的型腔轮廓比较清晰，但加工表面较为粗糙。而石墨电极比较适合应用在高速粗加工中，而且损耗相对较低，但放电不够稳定，时常出现电弧放电现象。总结以往的电火花加工经验，零件大型腔加工时使用石墨电极，加工效率相对较高。部分加工人员由于习惯使用石墨电极，结果对于一些加工表面要求比较高的零件而言，则需要进行多次的加工，一定程度上影响加工效率的提高。因此，使用电火花加工零件时应根据零件加工要求，选择合适材料的电极。

1.3 电极缩放量应适当

电极缩放量会给加工效率产生影响，而且不同的加工方式电极缩放量存在一定的差异。电火花加工方式包括不平动与平动两种，其中不平动加工方式的加工尺寸受精加工控制的影响较大。该种方式下精加工时电极缩放量的确定需要考虑电参数、以及合理的火花间隙，通常情况单侧可选择在0.02-0.06mm范围内。进行粗加工时确定电极缩放量时，应考虑为后期的精加工预留合适的余量，以及加工速度等，此种状况下单侧可选择0.15-0.25mm范围。利用平动方式进行加工时，平动量、电极缩放量以及放电间隙参数会影响加工精度。考虑到平动量可进行调节，以精准把握加工尺寸，而且当进行精加工操作时可适当调大电极缩放量。总之，需要清楚地认识电火花加工时电极缩放量的确定应结合加工需要而定，盲目的增加電极缩放量会取得适得其反的效果。

2 加工机床的调整

电火花加工过程中加工机床的诸多参数会给加工效率产生影响，因此，可从电参数调节、加工流量控制、平动加工的确定等内容入手，对机床进行调整，以实现加工效率的提高。

2.1 合理调节电参数

电火花加工零件时，对电参数进行合理调整，不仅可提高加工效率，而且还能提高加工质量，因此，应结合零件加工要求，对电参数进行合理调整。从当前来看，一些数控电火花加工机床中存储了较多的电参数，加工时只需进行选择即可，其余工作由机床自动控制，不仅减少了人工劳动量，而且一定程度上提高了加工效率，但进行大面积、大锥度以及深孔加工时学需要人为地对电参数进行调整。在进行调整时应注重考虑：一方面，充分考虑抬刀速度、放电时间以及抬刀高度等，尤其在加工相对稳定状态下，调高电流、降低脉冲间隔，适当减少抬刀幅度与动作可实现加工效率的提高。另一方面，如加工时的稳定性较差，应选择合理的脉冲间隔，增加抬刀频率。

2.2 严格控制加工留量

电火花加工一般分为多个段进行，不同段之间应留有一定的加工留量。考虑到加工留量与加工效率之间存在一定的关系，因此，为实现加工效率的提高，应严格控制加工留量。通常情况下，将加工留量适当地减少，可提高电火花加工效率，这一现象在精加工面积大的零件时较为明显。针对数控电火花加工机床可能会自动给出加工留量，不过为进一步提高加工效率可对机床生产的加工留量进行人为地修改。

2.3 平动加工的选择

对数控电火花加工机床而言，平动加工是比较重要的加工方法，而且加工机床不同平动加工的方式也存在一定的差异。例如，部分加工机床的平动加工方式有伺服平动与自由平动之分，其中进行浅表加工使用自由平动，可提高排屑效果，实现加工效率的提高，但自由平动不宜用于深度加工，而进行深度加工时使用伺服平动可提高加工效率。因此，为提高电火花加工效率，应选择合理的平动加工方式。

3 电火花的加工操作

研究表明，电火花加工操作注意一些细节问题可提高加工效率。利用电火花加工操作时应注重以下两方面问题。

3.1 严格控制重复定位质量

电火花加工一般需要多个电极参与其中，不可避免地需要重复定位。在精加工中重复定位质量给加工效率产生的影响较为明显。例如，第一个电极对准深度出现较大偏差时，会影响首次加工质量，给第二次加工产生影响，导致加工效率的低下。因此应采取措施确保重复定位的准确性。进行重复定位时电极和工件接触感知定位以及间接定位法比较常用，其中前者操作难度较小，但容易因定位精度无法满足要求而延长加工时间。间接定位法可有效减少误差的出现，例如，采用基准球进行间接定位时在减少误差的同时，为分中的实现提供较大便利，尤其缩短了电极位移，避免了时间的浪费。另外，加工多个工件时只要完成一次基准球分一次中便可，有效的节省了时间。

3.2 确保冲液的合理性

利用电火花加工零件时为给电蚀物等的排除提供方便，应提高加工屑的排出效率，因此，选择合理的冲液方式显得尤为重要，以确保加工作业的稳定性，实现加工效率的提高。另外，进行抽油或冲油操作时，将冲油压力适当提高会促进加工速度的提高，不过应将压力控制在合适范围内，否则会影响加工效率的提高。

4 结束语

生产制造行业的蓬勃发展，促使一些生产企业对各种类型零件的需求不断增加，电火花加工被广泛应用于一些零件的加工中。考虑到电火花加工比较缓慢，因此，为更好地满足零件加工要求，总结不同零件加工经验与技巧，并积极探讨提高电火花加工效率的有效策略，为提高点火花加工效率奠定坚实的基础，进一步推动我国生产制造行业迈向新的发展台阶。

参考文献

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