【正文】 兩電極上施加的脈沖電壓將工作液擊穿，產(chǎn)生火花放電。在放電的微細通道中瞬時集中大量的熱能，溫度可高達一萬攝氏度以上，壓力也有急劇變化，從而使這一點工作表面局部微量的金屬材料立刻熔化、氣化，并爆炸式地飛濺到工作液中，迅速冷凝，形成固體的金屬微粒，被工作液帶走。這時在工件表面上便留下一個微小的凹坑痕跡，放電短暫停歇，兩電極間工作液恢復絕緣狀態(tài)。 緊接著，下一個脈沖電壓又在兩電極相對接近的另一點處擊穿，產(chǎn)生火花放電，重復上述過程。這樣，雖然每個脈沖放電蝕除的金屬量極少，但因每秒有成千上萬次脈沖放電作用，就能蝕除較多的金屬，具有一定的生產(chǎn)率。在保持工具電極與工件之間恒定放電間隙的條件下，一邊蝕除工件金屬，一邊使工具電極不斷地向工件進給，最后便加工出與工具電極形狀相對應的形狀來。因此，只要改變工具電極的形狀和工具電極與工件之間的相對運動方式，就能加工出各種復雜的型面。 工具電極常用導電性良好、熔點較高、易加工的耐電蝕材料，如銅、石墨、銅鎢合金和鉬等。在加工過程中，工具電極也有損耗，但小于工件金屬的蝕除量，甚至接近于無損耗。工作液作為放電介質(zhì)，在加工過程中還起著冷卻、排屑等作用。常用的工作液是粘度較低、閃點較高、性能穩(wěn)定的介質(zhì)，如煤油、去離子水和乳化液等。 按照工具電極的形式及其與工件之間相對運動的特征，可將電火花加工方式分為五類：利用成型工具電極，相對工件作簡單進給運動的電火花成形加工；利用軸向移動的金屬絲作工具電極，工件按所需形狀和尺寸作軌跡運動，以切割導電材料的電火花線切割加工；利用金屬絲或成形導電磨輪作工具電極，進行小孔磨削或成形磨削的電火花磨削；用于加工螺紋環(huán)規(guī)、螺紋塞規(guī)、齒輪等的電火花共軛回轉加工；小孔加工、刻印、表面合金化、表面強化等其他種類的加工。 電火花加工能加工普通切削加工方法難以切削的材料和復雜形狀工件；加工時無切削力；不產(chǎn)生毛刺和刀痕溝紋等缺陷；工具電極材料無須比工件材料硬；直接使用電能加工，便于實現(xiàn)自動化；加工后表面產(chǎn)生變質(zhì)層，在某些應用中須進一步去除；工作液的凈化和加工中產(chǎn)生的煙霧污染處理比較麻煩。 電火花成型加工的特點及應用范圍電火花加工是靠局部熱效應實現(xiàn)加工的，它和一般切削加工相比有如下特點: 它能“以柔克剛”，即用軟的工具電極來加工任何硬度的工件材料，如淬火鋼、不銹鋼、耐熱合金和硬質(zhì)合金等導電材料?！　‰娀鸹庸つ芗庸て胀ㄇ邢骷庸し椒y以切削的材料和復雜形狀工件；加工時無切削力；不產(chǎn)生毛刺和刀痕溝紋等缺陷；工具電極材料無須比工件材料硬；直接使用電能加工，便于實現(xiàn)自動化；加工后表面產(chǎn)生變質(zhì)層，在某些應用中須進一步去除；工作液的凈化和加工中產(chǎn)生的煙霧污染處理比較麻煩。因而一切小孔、深孔、彎孔、窄縫和薄壁彈性件等，它們不會因工具或工件剛度太低而無法加工；各種復雜的型孔、型腔和立體曲面，都可以采用成型電極一次加工，不會因加工面積過大而引起切削變形?！　∶}沖參數(shù)可以任意調(diào)節(jié)。加工中不要更換工具電極，就可以在同一臺機床上通過改變電規(guī)準(指脈沖寬度、電流、電壓)連續(xù)進行粗、半精和精加工。, ，～，～。 電火花加工工藝指標，可歸納為生產(chǎn)率(指蝕除速度)，表面粗糙度和尺寸精度。影響這些的工藝因素，可歸納為電極對、電參數(shù)和工作液等。當電極對及工作液已確定后，電參數(shù)成為工藝指標的重要參數(shù)。一般隨著脈沖寬度和電流幅值的增加，放電間隙、生產(chǎn)率和表面粗糙度值均增大，由于提高生產(chǎn)率和降低表面粗糙度值有矛盾，因此，在加工時要根據(jù)工件的工藝要求進行綜合考慮，以合理選擇電參數(shù) 二次硬化帶問題 二次硬化帶（又稱：再硬化帶、再硬化層），指電火花加工過程中，由于火花放電產(chǎn)生熱量，在工具、摸具被加工表面形成的硬化層。在顯微鏡下可以觀察到，二次硬化帶為淺白色、~。由于硬化層未經(jīng)回火處理，處于高應力態(tài)狀，使模具在使用中容易出現(xiàn)刃口破裂，尤其在硬化層厚度較大情況下。根據(jù)研究報道，電火花加工二次硬化帶形成與被加工件材料性質(zhì)、介質(zhì)液選擇和電規(guī)準選擇有關系。例如：在高頻率小火花放電情況下的電火花加工容易產(chǎn)生二次硬化帶，相應減小二次硬化帶形成的辦法為：選擇合適的模具零件材料；選擇合適的電火花加工介質(zhì)液；在加工中選用較低脈沖頻率進行一次或幾次精加工。另外，可以采用后續(xù)加工辦法減少或消除二次硬化帶影響，如：后續(xù)低溫回火，后續(xù)電拋光、電解、研磨、磨削等。電極損耗問題 在加工中，電火花在燒蝕工件材料同時，也在工具電極上燒蝕電極材料。在多次重復加工中，工具電極逐步失去原有形狀，使加工結果變形（精度超差）。解決辦法是：根據(jù)具體加工選擇合適的工具電極材料以減小電極材料的燒蝕速度，同時，根據(jù)工件材料和電極材料選擇合適的電規(guī)準（電規(guī)準選擇見機床使用說明書）。另外，可采用階梯電極或使用多個鑄造電極依次安裝進行加工辦法解決。如前所述 ，電火花加工通過工具電極與工件被加工面之間火花放電蝕除金屬材料；在粗加工中，電火花加工金屬蝕除率可達到100~200mm179。/min, 甚至于更高；但是，這一蝕除率數(shù)值仍遠低于使用車刀、銑刀等金屬切削刀具進行切削加工時可達到的金屬切除率。因此，提高電火花加工生產(chǎn)效率應充分發(fā)揮切削刀具高效切削功能，以車、銑、刨等方法切除盡可能多的金屬材料余量，讓電火花加工蝕除盡可能少的金屬材料余量。此外，提高電火花加工生產(chǎn)效率辦法，應在滿足加工要求（精度、粗糙度）前提下，盡可能采用粗規(guī)準進行加工,盡可能不用中規(guī)準和精規(guī)準進行加工。 局限性討論： 未經(jīng)后處理的二次硬化帶對模具使用壽命是一個不利的影響因素，經(jīng)后處理的二次硬化帶對模具使用壽命起延長作用。電火花加工工程技術人員利用火花放電表面硬化特點，開發(fā)了用于機械零件磨損修復和強化的電火花強化機。據(jù)報道，由脈沖電源和振動器組成的電火花強化機通過火花放電，可在工件表面行成一層高硬度、高耐磨的強化層，在反復振動、放電作用下，強化層微量增厚，達到修復磨損機械零件和強化機械零件目的，,硬度可達到HRC70,一般不經(jīng)后處理即可應用。 電火花成型加工在模具制造業(yè)中的應用由于電火花加工結果所得到的被加工件形狀與加工中使用的電極凸模形狀對應，因此，電火花加工適合于制造各種壓印模具，包括壓痕、壓花、壓筋和其它變形模具。 由于電火花加工結果凹模型腔形狀取決于工具電極凸模形狀，并且可通過簡化安裝，依次加工出模具凹模、卸料板、凸模固定板的對應型腔，因此，電火花加工適用于制造各種下料模具、沖孔模具，包括多凸模下料、沖孔模具。 由于電火花加工不忌被加工件材料的硬度狀況，因此，很適合于加工各種高硬度、難加工材料模具（如硬質(zhì)合金模具）。各種金屬模具型腔件可以在熱處理后進行電火花精加工。 電火花加工的主要用于加工具有復雜形狀的型孔和型腔的模具和零件；加工各種硬、脆材料，如硬質(zhì)合金和淬火鋼等；加工深細孔、異形孔、深槽、窄縫和切割薄片等；加工各種成形刀具、樣板和螺紋環(huán)規(guī)等工具和量具。電火花加工可以在硬質(zhì)材料上同時加工多個不規(guī)則型腔而不需要熟練的鉗工加工技術，也不須考慮模具熱處理變形問題、剖切加工問題（傳統(tǒng)模具加工中，一些模具型腔需要剖切后加工），模具加工所需時間相對較少。 用電火花加工鍛模、壓鑄模、擠壓模等型腔以及葉輪、葉片等曲面，比穿孔困難得多。原因是: 　　(1)型腔屬盲孔，所需蝕除的金屬量多，工作液難以有效地循環(huán)，以致電蝕產(chǎn)物排除不凈而影響電加工的穩(wěn)定性。 (2)型腔各處深淺不一和圓角不等，使工具電極各處損耗不一致，影響尺寸仿形加工的精度。 (3)不能用階梯電極來實現(xiàn)粗、精規(guī)準的轉換加工，影響生產(chǎn)率的提高。 針對上述原因，電火花加工型腔時，采取如下措施: (1)在工具電極上開沖油孔，利用壓力油將電蝕物強迫排除。 (2)合理地選擇脈沖電源和極性，一般采用電參數(shù)調(diào)節(jié)范圍較大的晶體管脈沖電源，用紫銅或石墨作電極，粗加工時(寬脈沖)時負極性，精加工時正極性，以減少工具電極的損耗。 (3)采用多規(guī)準加工方法，即先用寬脈沖，大電流和低損耗的粗規(guī)準加工成型，然后逐極電火花加工在模具制造中的應用轉精整形來實現(xiàn)粗、精規(guī)準的轉換加工，以提高生產(chǎn)率。 18