提高成型電火花加工效率的工藝探討

李志國

摘 要：電火花加工是模具制造行業應用率較高的工藝方法，一定程度上提高了零件的加工質量，但電火花加工速度相對緩慢，怎樣提高電火花加工效率成為業內關注的熱點。文章從電火花加工工藝、電火花加工機床調整以及加工操作三方面對提高電火花加工效率進行探討，以供同行參考。

關鍵詞：電火花；加工效率；工藝探討

近年來，我國制造業發展迅速，對零件質量及加工效率提出了更高要求，部分零件需要利用電火化進行加工，然而電火花加工速度相對緩慢，因此，充分分析電火花加工相關環節，采取針對性改進措施，提高電火花加工效率尤為迫切。

1 電火花加工工藝

電火花加工的實現主要借助熱融化逐漸對加工材料進行腐蝕，這一特點決定了加工速度的緩慢。因此，實際加工操作時僅將一些精銑比較困難的部分利用電火花加工，以達到提高其加工效率的目的。但絕大多數情況下，即便先對零件進行粗加工，但采用電火花加工仍花費不少時間。那么從加工工藝角度分析，怎樣提高電火花加工效率呢？

1.1 結合實際選擇合適工藝

電火花加工工藝有多電極更換成形工藝、單電極直接成形工藝之分，因此，在確定加工工藝時應綜合考慮零件表面粗糙度、加工精度及速度要求，以選擇最佳的電火花加工方法。其中當零件比較簡單且型腔精度要求不高時，使用單電極直接成形工藝，一定程度上可提高加工效率。而零件對加工精度要求較高時應使用多電極更換成形工藝進行加工，即利用粗加工電極將大量材料去除，而后利用精加工電極進行精加工處理，如此可提高加工效率。

1.2 采用適當的電極材料

電極材料會給放電效果產生直接影響，進而影響電火花加工效率，而且電極材料還會影響零件表面的粗糙程度。因此，進行實際加工操作時應結合加工要求選擇合適的電極材料。通常情況下，石墨電極與紫銅電極的應用率比較高，但其各有優缺點。例如，紫銅電極加工狀態相對穩定，而且得到的型腔輪廓比較清晰，但加工表面較為粗糙。而石墨電極比較適合應用在高速粗加工中，而且損耗相對較低，但放電不夠穩定，時常出現電弧放電現象。總結以往的電火花加工經驗，零件大型腔加工時使用石墨電極，加工效率相對較高。部分加工人員由于習慣使用石墨電極，結果對于一些加工表面要求比較高的零件而言，則需要進行多次的加工，一定程度上影響加工效率的提高。因此，使用電火花加工零件時應根據零件加工要求，選擇合適材料的電極。

1.3 電極縮放量應適當

電極縮放量會給加工效率產生影響，而且不同的加工方式電極縮放量存在一定的差異。電火花加工方式包括不平動與平動兩種，其中不平動加工方式的加工尺寸受精加工控制的影響較大。該種方式下精加工時電極縮放量的確定需要考慮電參數、以及合理的火花間隙，通常情況單側可選擇在0.02-0.06mm范圍內。進行粗加工時確定電極縮放量時，應考慮為后期的精加工預留合適的余量，以及加工速度等，此種狀況下單側可選擇0.15-0.25mm范圍。利用平動方式進行加工時，平動量、電極縮放量以及放電間隙參數會影響加工精度。考慮到平動量可進行調節，以精準把握加工尺寸，而且當進行精加工操作時可適當調大電極縮放量。總之，需要清楚地認識電火花加工時電極縮放量的確定應結合加工需要而定，盲目的增加電極縮放量會取得適得其反的效果。

2 加工機床的調整

電火花加工過程中加工機床的諸多參數會給加工效率產生影響，因此，可從電參數調節、加工流量控制、平動加工的確定等內容入手，對機床進行調整，以實現加工效率的提高。

2.1 合理調節電參數

電火花加工零件時，對電參數進行合理調整，不僅可提高加工效率，而且還能提高加工質量，因此，應結合零件加工要求，對電參數進行合理調整。從當前來看，一些數控電火花加工機床中存儲了較多的電參數，加工時只需進行選擇即可，其余工作由機床自動控制，不僅減少了人工勞動量，而且一定程度上提高了加工效率，但進行大面積、大錐度以及深孔加工時學需要人為地對電參數進行調整。在進行調整時應注重考慮：一方面，充分考慮抬刀速度、放電時間以及抬刀高度等，尤其在加工相對穩定狀態下，調高電流、降低脈沖間隔，適當減少抬刀幅度與動作可實現加工效率的提高。另一方面，如加工時的穩定性較差，應選擇合理的脈沖間隔，增加抬刀頻率。

2.2 嚴格控制加工留量

電火花加工一般分為多個段進行，不同段之間應留有一定的加工留量。考慮到加工留量與加工效率之間存在一定的關系，因此，為實現加工效率的提高，應嚴格控制加工留量。通常情況下，將加工留量適當地減少，可提高電火花加工效率，這一現象在精加工面積大的零件時較為明顯。針對數控電火花加工機床可能會自動給出加工留量，不過為進一步提高加工效率可對機床生產的加工留量進行人為地修改。

2.3 平動加工的選擇

對數控電火花加工機床而言，平動加工是比較重要的加工方法，而且加工機床不同平動加工的方式也存在一定的差異。例如，部分加工機床的平動加工方式有伺服平動與自由平動之分，其中進行淺表加工使用自由平動，可提高排屑效果，實現加工效率的提高，但自由平動不宜用于深度加工，而進行深度加工時使用伺服平動可提高加工效率。因此，為提高電火花加工效率，應選擇合理的平動加工方式。

3 電火花的加工操作

研究表明，電火花加工操作注意一些細節問題可提高加工效率。利用電火花加工操作時應注重以下兩方面問題。

3.1 嚴格控制重復定位質量

電火花加工一般需要多個電極參與其中，不可避免地需要重復定位。在精加工中重復定位質量給加工效率產生的影響較為明顯。例如，第一個電極對準深度出現較大偏差時，會影響首次加工質量，給第二次加工產生影響，導致加工效率的低下。因此應采取措施確保重復定位的準確性。進行重復定位時電極和工件接觸感知定位以及間接定位法比較常用，其中前者操作難度較小，但容易因定位精度無法滿足要求而延長加工時間。間接定位法可有效減少誤差的出現，例如，采用基準球進行間接定位時在減少誤差的同時，為分中的實現提供較大便利，尤其縮短了電極位移，避免了時間的浪費。另外，加工多個工件時只要完成一次基準球分一次中便可，有效的節省了時間。

3.2 確保沖液的合理性

利用電火花加工零件時為給電蝕物等的排除提供方便，應提高加工屑的排出效率，因此，選擇合理的沖液方式顯得尤為重要，以確保加工作業的穩定性，實現加工效率的提高。另外，進行抽油或沖油操作時，將沖油壓力適當提高會促進加工速度的提高，不過應將壓力控制在合適范圍內，否則會影響加工效率的提高。

4 結束語

生產制造行業的蓬勃發展，促使一些生產企業對各種類型零件的需求不斷增加，電火花加工被廣泛應用于一些零件的加工中。考慮到電火花加工比較緩慢，因此，為更好地滿足零件加工要求，總結不同零件加工經驗與技巧，并積極探討提高電火花加工效率的有效策略，為提高點火花加工效率奠定堅實的基礎，進一步推動我國生產制造行業邁向新的發展臺階。

參考文獻

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