電火花成形加工技術的發展應用

魏海燕++方愛紅++段祥宇

摘 要：21世紀以來，電火花成形加工技術逐漸發展起來。近年來，這種技術已經突破了許多傳統觀念和概念的束縛，進而產生了新的技術應用在新的領域里。通過對電火花成形加工技術的分析，簡單介紹了其具體發展形式，并對電火花的成形技術有關理論與加工裝置進行了探究，從而確保電火花的成形技術可以朝著數控系統和環境保護等方面發展。

關鍵詞：電火花成形 加工理論 加工工藝 加工系統

中圖分類號：TG661 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）12（b）-0052-01

1 電火花成形加工技術的發展狀況

因為電火花的成形加工技術在很多加工領域的作用特殊，例如復雜型面、難加工材料、模具等，已使該技術成為先進制造技術領域不可缺少的重要部分。現階段，對于電火花成形加工技術的理論研究還處在初期階段。先進的電火花的成形加工技術已經在加工功能方面和加工精度方面以及、自動化程度方面等的實現了進一步改進，使其在工藝設備開發方面的機床擁有模塊化功能，同時還可以實現在線檢測與智能控制等，已經打破了以往意義上的加工機床格局，更加接近加工中心和數控機床。

2 未來發展趨勢

（1）電火花成形加工技術的理論發展趨勢。

現階段，電火花成形加工理論在加工工藝及控制理論方面的分析、研究受到高度重視。

（2）電火花成形加工理論發展方向。

最近，該理論在加工工藝理論和控制理論方面的研究比較集中。該原理需要引進先進的試驗技術和研究方法，制定可以有效反應出放電具體過程中和相關規律模型理論深入研究電火花的成形在加工工藝與控制理論方面的研究。若想完成此過程，就一定要充分運用軟件中的仿真技術。

（3）電火花成形技術加工裝置結構的完善。

電火花成形的加工裝置正在朝著數控化的方向穩步發展。由于受到當今切削加工技術的一定制約，以往普遍運用電火花技術的領域已慢慢被切削加工模式所取代。可是在科學技術快速發展形式下，要求零件的制造精度更高，各種性能高的材料使用日益廣泛。此外，復雜化、微型化、薄型化是有些零件的結構趨向。在此種狀況下，大部分加工領域中所運用的切削加工技術也已受到一定制約，從而促進電火花的成形技術進一步發展，為電火花成形加工技術創造了良好的生存空間以及發展潛力。設計機床結構的工作還需完善，其發展方向主要有下面兩個方面，第一，直線伺服系統的使用；第二，機床運動方式及其改進。

（4）電火花成形加工工藝發展方向。

在進行電火花成形加工技術的技工原理研究過后，放電過程的內在規律的進一步揭示，能夠使高效率、高精度、低損耗已經是電火花技術重點發展趨勢，另外，微細化的加工工藝發展也需要引起注意。

首先是加工過程高效化。雖然通過改進電火花加工伺服系統、控制系統、工作液系統、機床結構等可以體現高效化的加工過程，還要減少上述因素對加工效率的影響，使粗、精加工效率得到提升，輔助時間盡量減少等，因此在一定程度上強化機床自身的自動變成功能，實現機床的在線后臺相關變成能力的進一步擴展，相應電機以及部件的定位設備改進和開發都非常重要；機床維護上，機床的在線幫助功能和多媒體功能應當得到增強。

其次是精密化的加工過程。充分運用加工技術與先進的工藝方案，在各個方面有效提升電火花成形加工技術的加工精度，從某個角度而言，部分加工技術可以實現鏡面加工水準。可是還需要進一步有效提升電火花的成形技術加工精度。另外，部分關鍵零件和重要零件的最終加工模式可以利用電火花成形加工技術。同時，工件的尺寸精度和表面粗糙度不應成為對加工精度衡量的局限，還包括變質層厚度、型面的幾何精度以及氧化、銹蝕、微觀裂紋等。

再次是微細化技工過程。從某方面而言，電火花的微細化與普通電火花的成形加工技術原理比較相似，但是兩者也具備自身的優勢。比如說在加工設備和電極制定以及工作液循環的系統等多方面都存在著一定的差異。另外，還要對非機械作用力和其干擾對加工時造成的影響等進行深入研究，從而在一定程度上有效提升加工精度以及加工效率等。

最后是運用范圍的進一步擴大。現階段，所有導電金屬材料與復雜型腔全能夠利用電火花的成形加工技術進行加工，對于半導體材料與非導電材料等的加工也可以利用電火花成形加工技術，產生的實際效果也比較理想。未來的發展趨勢就是對半導體材料進行深入研究，在一定程度上提升非導電材料的加工精度和加工工作效率，強化加工時的穩定性，對可以加工的材料實現進一步擴大。

（5）電火花成形加工系統發展方向。

數控機床的中心設備就是數控系統，對其性能進行加強，不但可以提升加工效率以及加工精度，還可以強化加工的穩定性，促進加工范圍的進一步擴大，完成比較復雜材料的加工。從數控系統方面而言，電火花成形的加工技術未來的主要發展趨勢基本體現在下述幾點。

第一，以PC機的開放式作為基礎創建數控系統，主要具備多種優勢，如集成度比較高、具備較大的控制功能，同時比較容易完成多機控制和多目標控制等。目前，建立基于PC機的電火花成形加工數控系統的重點應放下面幾點：模塊化系統、縮放性、互換性。

第二，智能化加工過程控制的實現。若想實現電火花成形加工技術的自動化，就一定要以多輸出和多輸入為前提創建控制系統，實現智能控制，才可以有效處理比較復雜的問題。另外，自學習以及自適應功能更作為智能空盒子系統自身的主要優勢，其可以實現控制結構與參數以及方式的有效調節。以下技術是電火花成形加工智能控制系統應重點研究和應用之處：應用專家系統、人工神經網絡技術的以及模糊控制技術。

（6）操作安全和環境保護。

為了使電加工產業可持續發展，應采取以下具體措施：封閉機床工作區、運用替代性技術、廢棄物的后處理。

電火花成形加工技術在制造業領域有著重要地位，充分利用現代科技發展的相關成果是研究人員今后工作的重點。這樣就能夠合理引導電火花的成形加工技術相關工藝原理以及控制理論的深入研究，實現機床姐歐股以及設計方案的優化、創新，以PC機的開放性為基礎創建數控系統，從而實現電火花的成形加工技術和智能控制技術的有效融合，并且促進電火花成形加工技術朝著更環保和更安全方向發展。

參考文獻

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