【文章內(nèi)容簡介】 到多軸聯(lián)動。20世紀(jì)90年代初期，3軸電火花機(jī)在國內(nèi)還是空白，主要是從日本和瑞士引進(jìn)。直到90年代中期，我國才開始步入國內(nèi)電火花加工機(jī)的真正快速發(fā)展軌道，后來在此基礎(chǔ)上又生產(chǎn)研發(fā)了4軸4聯(lián)動電火花加工機(jī)。2,2電火花加工技術(shù)成果電火花加工屬于電脈沖放電腐蝕類，被加工的工件是好的導(dǎo)電材料，而且最好是優(yōu)良的導(dǎo)電材料且不含雜質(zhì)。電火花加工的優(yōu)點：（1）電火花加工，最擅長對付那些高硬度的（一般的機(jī)械加工難以實現(xiàn)的）金屬的加工（2）電火花加工尤其適合細(xì)、窄縫類（普通機(jī)械加工難以做到的）、清角位等的加工。電化花加工的缺點：（1）不能加工不導(dǎo)電的材料；（2）加工過程中，有因為使用控制不良，引起火災(zāi)的安全隱患；（3）加工效率較低（相對機(jī)械加工來講）；（4）加工過程造成被加工件的內(nèi)應(yīng)力增加而變形，加工尺寸精度不高。與傳統(tǒng)的機(jī)械加工一樣，機(jī)床本身的各種誤差，工件和工具電極的定位、安裝誤差都會影響到電火花加工的精度。另外，與電火花加工工藝有關(guān)的主要因素是放電間隙的大小及其一致性、工具電極的損耗及其穩(wěn)定等。概括為以下幾個方面：（1）表面粗糙度電火花加工表面的粗糙度取決于放電蝕坑的深度及其分布的均勻程度，只有在加工表面產(chǎn)生淺而分布均勻的放電蝕坑，才能保證加工表面有較小的粗糙度值。（2）加工間隙(側(cè)面間隙)的影響加工間隙的大小及其一致性直接影響電火花成形加工的加工精度。只有掌握每個規(guī)準(zhǔn)的加工間隙和表面粗糙度的數(shù)值，才能正確設(shè)計電極的尺寸，決定收縮量，確定加工過程中的規(guī)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換。（3）加工斜度的影響在加工中，不論型孔還是型腔，側(cè)壁都有斜度，形成斜度的原因，除電極側(cè)壁本身在技術(shù)要求或制造中原有的斜度外，一般都是由電極的損耗不均勻，以及“二次放電”等因素造成的。這些因素包括電極損耗、工作液臟污程度、沖油或抽油、加工深度等。（4）楞角倒圓的原因及規(guī)律電火花加工現(xiàn)狀與發(fā)展電極尖角和楞邊的損耗，比端面和側(cè)面的損耗嚴(yán)重，所以隨著電極楞角的損耗導(dǎo)致楞角倒圓，加工出的工件不可能得到清楞。而且，隨著加工深度的增加，電極楞角倒圓的半徑增大。但超過一定加工深度，其增大的趨勢逐漸緩慢，最后停留在某一最大值上。楞角倒圓的原因除電極的損耗外，還有放電間隙的等距離性。（1）脈沖能量越大，加工速度越高，Ra值越大。（2）工件材料越硬、熔點越高，Ra值越小。（3）工件電極的表面粗糙度越大，工件的Ra值越大。近年來電火花線切割加工無論在加工過程控制,還是改進(jìn)加工工藝方面都取得了許多新的進(jìn)展。主要表現(xiàn)在突破了許多傳統(tǒng)觀念的束縛,產(chǎn)生了一些新的加工方法,以及一些新的控制和檢測方式。往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)床的走絲速度為6～12 m/s，是我國獨創(chuàng)的機(jī)種。自1970年9月由電火花加工現(xiàn)狀與發(fā)展微電子、數(shù)控、電力半導(dǎo)體、機(jī)械技術(shù)、電氣技術(shù)等，是多方面、多學(xué)科集成的產(chǎn)品，是比較復(fù)雜的高科技產(chǎn)品。國內(nèi)現(xiàn)在顯然還沒有一個能夠獨立進(jìn)行原始創(chuàng)新的團(tuán)隊，因此注定要經(jīng)歷一個長時間痛苦的積淀過程，電火花加工技術(shù)正不斷向精密化、自動化、智能化、高效化等方向發(fā)展。我國務(wù)必要緊跟電火花加工技術(shù)發(fā)展步伐，才能立足世界。如今新型數(shù)控電火花機(jī)床層出不窮，如瑞士阿奇、瑞士夏米爾、日本沙迪克、日本牧野、日本三菱等機(jī)床在這方面技術(shù)都有了全面的提高。（1）電火花加工的精密化核心主要體現(xiàn)在對尺寸精度、仿形精度、表面質(zhì)量的要求。時下數(shù)控電火花機(jī)床加工的精度已有全面提高，尺寸加工要求可達(dá)177。23μm、。（2）自動化指目前最先進(jìn)的數(shù)控電火花機(jī)床在配有電極庫和標(biāo)準(zhǔn)電極夾具的情況下，只要在加工前將電極裝入刀庫，編制好加工程序，整個電火花加工過程便能日以赴繼地自動運(yùn)轉(zhuǎn)，幾乎無需人工操作。機(jī)床的自動化運(yùn)轉(zhuǎn)降低了操作人員的勞動強(qiáng)度、提高生產(chǎn)效率。但自動裝置配件的價格比較昂貴，大多模具企業(yè)的數(shù)控電火花機(jī)床的配置并不齊全。數(shù)控電火花機(jī)床具備的自動測量找正、自動定位、多工件的連續(xù)加工等功能已較好地發(fā)揮了它的自動化性能。自動操作過程不需人工干預(yù)，可以提高加工精度、效率。（3）智能化：智能控制技術(shù)的出現(xiàn)把數(shù)控電火花加工推向了新的發(fā)展高度。新型數(shù)控電火花機(jī)床采用了智能控制技術(shù)。專家系統(tǒng)是數(shù)控電火花機(jī)床智能化的重要體現(xiàn)，它的智能性體現(xiàn)在精確的檢測技術(shù)和模糊控制技術(shù)兩方面。專家系統(tǒng)采用人機(jī)對話方式，根據(jù)加工的條件、要求，合理輸入設(shè)定值后便能自動創(chuàng)建加工程序，選用最佳加工條件組合來進(jìn)行加工。在線自動監(jiān)測、調(diào)整加工過程，實現(xiàn)加工過程的最優(yōu)化控制。目前智能化技術(shù)不斷地升級，使得智能控制技術(shù)的應(yīng)用范圍更加的廣泛。隨著市場對電加工要求的提升，智能化技術(shù)將獲得更為廣闊的發(fā)展空間。（4）高效化：現(xiàn)代加工的要求為數(shù)控電火花加工技術(shù)提供了最佳的加工模式，即要求在保證加工精度的前提下大幅提高粗、精加工效率。如這不但縮短了加工時間且省卻后處理的麻煩，同時提升了模具品質(zhì)，使用粉末加工設(shè)備可達(dá)到要求。另外減少輔助時間(如編程時間、電極與工件定位時間等)，這就需要增強(qiáng)機(jī)床的自動編程功能，配置電極與工件定位的夾具、裝置。若在大工件的粗加工中選用石墨電極材料也是提高加工效率的好方法。先進(jìn)制造技術(shù)的快速發(fā)展和制造業(yè)市場競爭的加劇對電火花成形加工技術(shù)提出了更高要求，同時也為電火花成形加工技術(shù)加工理論的研究和工藝開發(fā)、設(shè)備更新提供了新的動力。今后電火花成形加工的加工對象應(yīng)主要面向傳統(tǒng)切削加工不易實現(xiàn)的難加工材料、復(fù)雜型面等加工，其中精細(xì)加工、精密加工、窄槽加工、深腔加工等將成為發(fā)展重點。同時，還應(yīng)注意與其它特種加工技術(shù)或傳統(tǒng)切削加工技術(shù)的復(fù)合應(yīng)用，充分發(fā)揮各種加工方法在難加工材料加工中的優(yōu)勢，取得聯(lián)合增值效應(yīng)。相對于切削加工技術(shù)而言，電火花成形加工技術(shù)仍是一門較年輕的技術(shù)，因此在今后的發(fā)展中，應(yīng)借鑒切削加工技術(shù)發(fā)展過程中取得的經(jīng)驗與成果，根據(jù)電火花成形加工自身的技術(shù)特點，選用適當(dāng)?shù)募庸だ碚?、控制原理和工藝方法，并在己有成果的基礎(chǔ)上不斷完善、創(chuàng)新。電火花成形加工機(jī)床向數(shù)控化方向發(fā)展的趨勢已不可逆轉(zhuǎn)，但應(yīng)注意不可盲目追求“大而全”，應(yīng)以市場為導(dǎo)向，建立具有開放性的數(shù)控體系。總體而言，電火花成形加工技術(shù)今后的發(fā)展趨勢應(yīng)是高效率、高精度、低損耗、微細(xì)化、自動化、安全、環(huán)保等。對電火花加工而言，電火花成形機(jī)下一步的發(fā)展空間在精密微細(xì)和特殊材料兩個方面。特殊材料（如航空航天領(lǐng)域用的材料）專機(jī)，窄槽窄縫、異型腔的加工，精密模具等領(lǐng)域都是發(fā)展重點。在精加工方面，曾經(jīng)有過高速銑要代替電火花的傳言，現(xiàn)在證明這是不現(xiàn)實的。電火花加工現(xiàn)狀與發(fā)展現(xiàn)在粗加工、大電流的火花機(jī)又有回頭的趨勢，在家電、汽車很多行業(yè)中應(yīng)用。人類新開發(fā)出來的導(dǎo)電的特殊材料都可進(jìn)行放電加工，而高速銑通常很難實現(xiàn)。精密微細(xì)加工比如噴絲板等微小型零件都離不開電火花加工；航空航天領(lǐng)域中很多零部件需要多軸聯(lián)動電火花加工。我們國家在專用機(jī)型上有創(chuàng)新的能力，有很大的空間。電火花加工雖然發(fā)展迅速，但仍然存在一些問題，經(jīng)過對一些資料的查閱，這些問題可以總結(jié)為以下幾條：（1）一般加工速度較慢，生產(chǎn)率低于切削加工 安排工藝時可采用機(jī)械加工去除大部分余量，然后再進(jìn)行電火花加工以求提高生產(chǎn)率。最近新的研究成果表明，采用特殊水基不燃性工作液進(jìn)行電火花加工，其生產(chǎn)率甚至高于切削加工。（2）存在電極損耗和二次放電 電極損耗多集中在尖角或底面，％，甚至更?。浑娢g產(chǎn)物在排除過程中與工具電極距離太小時會引起二次放電，形成加工斜度，影響成型精度，（3）工作液的凈化和加工中產(chǎn)生的煙霧污染處理比較麻煩。（4）由于電級絲是往復(fù)使用，所以會造成電極絲損耗，加工精度和表面質(zhì)量降低。（5）放電過程有部分能量消耗在工具電極上，導(dǎo)致電極損耗，影響成形精度。（6）電極之間需要始終保持確定的距離。（7）電火花需要達(dá)到足夠高的電流密度。（8）脈沖性放電是一個難題。（9)如何及時有效的排除電蝕產(chǎn)物值得進(jìn)一步的研究。近年來隨著特種加工技術(shù)在現(xiàn)代制造技術(shù)中的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，國家很重視特種加工行業(yè)發(fā)展，我國的特種加工機(jī)床擁有量較高，也具有很大的生產(chǎn)規(guī)模，但在高端機(jī)床裝備方面，與發(fā)達(dá)國家還有明顯的差距，在加工精度、加工質(zhì)量以及自動化程度等方面都有很大的提升空間。電火花加工技術(shù)中遇到的難題也將在這一趨勢中不斷被解決。我們相信，電火花加工技術(shù)將會不斷成熟，并為我們帶來巨大的價值。參考資料：盧秉恒．機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)．北京．機(jī)械工業(yè)出版社，２００７． 王貴成，張銀喜．精密與特種加工．武漢．武漢理工大學(xué)出版社，２００９．劉志東，高長水．電火花加工工藝及應(yīng)用．北京．國防工業(yè)出版社，２０１１．湯傳建．液中噴氣電火花加工試驗及機(jī)理研究．上海．上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院，２００８． 徐安陽，劉志東等．功能電極電火花誘導(dǎo)燒蝕加工模具鋼Ｃｒ１２實驗研究．南京．南京航空航天大學(xué)機(jī)電學(xué)院，２０１２．第四篇：特種加工技術(shù)的發(fā)展和展望《特種加工》課程論文題 目：特種加工技術(shù)的發(fā)展和展望姓 名：郭健朗學(xué) 號：1 3 4 1 1 0 1 0 8 6院 系： 機(jī) 械 與 能 源 工 程 系專 業(yè)：機(jī) 械 設(shè) 計 制 造 及 其自 動 化指導(dǎo)老師：雷先明特種加工技術(shù)的發(fā)展和展望摘 要: 全面介紹了特種加工技術(shù)的類型及發(fā)展現(xiàn)狀, 指出了其優(yōu)勢和存在的問題。闡述了電火花加工、電解加工、電子束加工、超聲波加工、激光加工、化學(xué)機(jī)械復(fù)合加工、水噴射加工等加工方法。探討了各種加工方法的工作要素、加工特點及應(yīng)用。最后, 指出了特種加工的發(fā)展趨勢。Abstract: the author introduces the types and current situation of the development of special processing technology, points out its advantages and problems。describes the electrical discharge machining, electrochemical machining, electron beam machining, ultrasonic machining, laser processing, chemical mechanical processing, water jet machining processing method。discusses the processing characteristics and application of work elements, all kinds of processing methods。finally, points out the development trend of special machining 關(guān)鍵詞: 特種加工。電火花加工。電解加工。電子束加工。超聲波加工Key words: special machining。EDM。electrochemical machining。electron beam machining。ultrasonic machining 特種加工(又稱非傳統(tǒng)加工)是二次世界大戰(zhàn)后發(fā)展起來的一類有別于傳統(tǒng)切削與磨削加工方法的總稱。特種加工方法將電、磁、聲、光等物理量及化學(xué)能量或其組合直接施加在工件被加工的部位上,從而使材料被去除、累加、變形或改變性能等。特種加工 方法可以完成傳統(tǒng)加工方法難以實現(xiàn)的加工, 如高強(qiáng)度、高韌性、高硬度、高脆性、耐高溫材料和工程陶瓷、磁性材料等難加工材料的加工以及精密、微細(xì)、復(fù)雜形狀零件的加工等。特種加工技術(shù)有以下幾個特點:⑴加工方法主要不是依靠機(jī)械能, 而是用其他能量(如電能、光能、聲能、熱能、化學(xué)能等)去除材料。⑵傳統(tǒng)加工方法要求刀具的硬度必須大于工件的硬度, 即“以硬切軟。而對于特種加工,由于工具不受顯著切削力的作用,特種加工對工具和工件的強(qiáng)度、硬度和剛度均沒有嚴(yán)格要求。⑶加工沒有明顯的切削力作用,一般不會產(chǎn)生加工硬化現(xiàn)象, 又由于工件加工部位變形小,發(fā)熱少,或發(fā)熱僅局限于工件表層加工部位,工件熱變形小,由加工產(chǎn)生的應(yīng)力也小,易于獲得好的加工質(zhì)量,且可在一次安裝中完成工件的粗、精加工。⑷特種加工中能量易于轉(zhuǎn)換和控制,有利于保證加工精度和提高效率。⑸特種加工方法的材料去除速度一般低于常規(guī)加工方法,這也是目前常規(guī)加工方法在機(jī)械加工中仍占主導(dǎo)地位的主要原因。特種加工有多種分類方法:如按加工過程材料增減可分為去除加工、結(jié)合加工和變形加工等。按作用能源可分為機(jī)械能、熱能、化學(xué)能、復(fù)合能等。 電火花加工電火花加工的工作原理。是利用工具電極與工件電極之間的火花放電:產(chǎn)生瞬時高溫將金屬熔化,電火花加工過程可分為四個階段: ①介質(zhì)電離、被擊穿, 形成放電通路。②形成火花放電,工件電極產(chǎn)生熔化、氣化。熱膨脹。③拋出蝕除物。④間隙介質(zhì)消電離(恢復(fù)絕緣狀態(tài))。電火花加工的工作要素包括電極材料、工作液、放電間隙、脈沖寬度與間隔等。對工具電極的基本要求是導(dǎo)電、損耗小、易加工。常用的工具電極材料有紫銅、石墨、鑄鐵、鋼、黃銅等,其中又以紫銅和石墨最為常用。工作液是電火花加工中必不可少的介質(zhì),其主要功用是壓縮放電通道區(qū)域,提高放電能量密度和加速蝕除物的排出。常用的工作液有煤油、機(jī)油、去離子水、乳化液等。合理的放電間隙是保證火花放電的必要條件。為保持適當(dāng)?shù)姆烹婇g隙, 在加工過程中, 需采用自動調(diào)節(jié)器控制機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng),并帶動工具電極緩慢向工件進(jìn)給。電火花加工特點是:① 電火花加工不受加工材料硬度限制,可加工任何硬、脆、韌、軟的導(dǎo)電材料。②加工時無顯著作用力,發(fā)熱小(發(fā)熱僅局限于放電區(qū)極小范圍內(nèi)),適于加工小孔、薄壁、窄槽、形面、型腔及曲線孔等,且加工質(zhì)量好。精加工時,加工尺寸～, 表面粗糙度可達(dá)Ra ～。③脈沖參數(shù)調(diào)整方便,可一次安裝完成粗、精加工。④易于實現(xiàn)自動化。目前,實際應(yīng)用的電火花加工主要有兩種類型,即電火花成形加工和電火花線切割。主要指孔加工和型腔加工。電火花打孔常用于加工冷沖模、拉絲模、噴嘴、噴絲孔等。型腔加工包括鍛模、壓鑄模、擠壓模、塑料模等型腔加工,以及葉輪、葉片等曲面加工。 電火花線切割用連續(xù)移動的鉬絲(或銅絲)做工具陰極,工件為陽極。機(jī)床工作臺帶動工件在水平面內(nèi)做互相垂直方向的移動,可切割出二維圖形。絲架也可做小角度擺