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　　電火花是一種加工工藝，主要是利用具有特定幾何形狀的放電電極（EDM 電極）在金屬（導電）部件上燒灼出電極的幾何形狀。電火花加工工藝常用于注射模、鍛模、沖裁模和壓鑄模等的生產。

　　1. 電火花加工特點

　　（1）電火花屬于不接觸加工　工具電極和工件之間并不直接接觸，而是有一個火花放電間隙0.2～0.01mm，間隙中充滿工作液。

　　（2）加工過程中沒有宏觀切削力 火花放電時，局部、瞬時爆炸力的平均值很小，不足以引起工件的變形和位移。

　　（3）可以“以柔克剛” 由于電火花加工直接利用電能和熱能來去除金屬材料，與工件材料的強度和硬度等關系不大，因此可以用軟的工具電極加工硬的工件，實現“以柔克剛”。

　　（4）可以加工任何難加工的金屬材料和導電材料 由于加工中材料的去除是靠放電時的電、熱作用實現的，材料的可加工性主要取決于材料的導電性及熱學特性，如熔點、沸點、比熱容、導熱系數、電阻率等，而幾乎與其力學性能（硬度、強度等）無關。這樣可以突破傳統切削加工對刀具的限制，可以實現用軟的工具加工硬、韌的工件甚至可以加工聚晶金剛石、立方氮化硼一類的超硬材料。

　　目前電極材料多采用紫銅或石墨，因此工具電極較容易加工。

　　（5）可以加工形狀復雜的表面 由于可以簡單地將工具電極的形狀復制到工件上，因此特別適用于復雜表面形狀工件的加工，如復雜型腔模具加工等。特別是數控技術的采用，使得用簡單的電極加工復雜形狀零件成為現實。

　　（6）可以加工特殊要求的零件 可以加工薄壁、彈性、低剛度、微細小孔、異形小孔、深小孔等有特殊要求的零件。由于加工中工具電極和工件不直接接觸，沒有機械加工的切削力，因此適宜加工低剛度工件及微細加工。

　　2. 電火花加工實例

圖1 轉子精密壓鑄模定模芯

　　如圖1所示為轉子精密壓鑄模定模芯，其毛坯尺寸為φ 100 mm×45mm，中間錐孔最大直徑為6mm，最小直徑為1.8mm，清角處最大槽深為30mm，整體加工高度為40mm。由于該工件與約700℃鋁液接觸， 為增加其表面抗腐蝕能力及紅硬性， 在粗加工完成后需進行淬火處理，其硬度高達50HRC，在淬火后使用普通的機加工方法無法完成高硬度工件的精加工，因此必須通過電火花加工來完成其精加工。考慮到電加工時間及其生產效率，在粗加工時錐孔使用錐度鉆頭分段加工，最大精加工余量小于0.5mm，正面清角處使用D 8平刀在加工中心上進行數控加工。

 由于錐孔側深度不一，必須使用兩種類型電極，而且如果使用單個電極一個一個地打電火花，則加工時間長，同時操作工校基準需8次，不僅增大了工人的工作量，而且還增加了工件的制造成本，因此需制作如圖2所示的工裝來進行整體電火花加工，加工前將已車好的錐度電極3、4通過內六角螺釘4固定于基座1上，檢查電極3、4的高度差，并將螺釘緊固到位。考慮到工件成形表面的粗糙度與加工周期，工件分粗加工、半精加工與精加工三道工序，其火花放電間隙分別為0.20mm、0.10mm與0.01mm。

　　如圖2所示，電極6的外形尺寸中等，形狀較為復雜，在電極中為較普遍的模型，整個模型采用proeWildfire2.0進行數控加工。由于存在臺階與復雜圓角，其CAM的加工策略為：先粗加工整體外形，再精加工成形曲面及下端相連曲面，最后精工中間沉槽的方式。電極6加工好后就采用同電極3、4的放電方法進行電火花加工。

圖2 轉子精密壓鑄模定模芯電極裝配

　　1.基座 2.內六角螺釘 3、4.錐度電極5.定模芯 6.電極（1）整體粗加工 使用D16（R1）涂層鑲片銑刀，采用螺旋加工方式，切深0.35mm，步距8mm，輪廓余量0.35mm，粗加工余量0.35mm，底部余量0.35mm，加工方式ROUGH_ONLY，安全高度5mm，主軸轉速2 500r/min，進給速度800mm/min。使用屏幕演示功能，加工刀具軌跡如圖3所示。同時，對加工進行仿真模擬檢查和過切檢查。電極3的粗加工余量都被去除了，符合工藝的要求。按完成序列退出。程序計算的時間為10s，加工時間為0.3h。

圖3 粗加工整體外形

　　（2）精加工一 精加工選用D12（R 6）球頭銑刀，采用曲面銑削的加工方式，步距0.2mm，輪廓余量－0.25mm，切削角度45°，加工類型TYPE_3，安全高度5mm，主軸轉速2 500r/min，進給速度 650mm/min。使用屏幕演示功能，加工刀具軌跡如圖4所示。

圖4 精加工成型曲面

　　同時，對加工進行仿真模擬檢查和過切檢查。

　　外部被定義的加工曲面的負余量（火花間隙即搖動量）都被去除了，符合工藝的要求。按完成序列退出。程序計算的時間為20s，加工時間為0.5h。

 （3）精加工中間沉槽 使用D4（R 0.4）涂層牛鼻銑刀，采用螺旋加工方式，切深0.25mm，步距（SIDE_STEP）2.5mm，輪廓余量－0.25mm，加工余量－0.25mm，底部余量－0.25mm，加工方式ROUGH_ONLY，安全高度5mm，主軸轉速3 500r/min，進給速度450mm/min。使用屏幕演示功能，加工刀具軌跡如圖5所示。同時，對加工進行仿真模擬檢查和過切檢查。銑刀進入中間沉槽的內部，槽內部的加工余量都被去除了，符合工藝的要求。按完成序列退出。程序計算的時間為5s，加工時間為0.1h。

圖5 精加工中間沉槽

　　3. 結語

　　由于電極消耗少，放電加工速度快，機械加工性能好，重量輕，熱膨脹系數小等優越性，已經被大家逐步認識并接受，凡是在刀具無法清角、銑不動的地方，使用電極均能完美實現其高質量加工。