j9九游国际真人电火花加工又称放电加工或电蚀加工，是目前最流行的四大加工方法之一，和铣削、车削和磨削并驾齐驱。在模具行业中，尤其是塑胶模具行业，它是一个非常重要的工艺环节。现代模具制造的发展方向是高速切削加工与电火花加工两者紧密相连，优势互补。以注射模具为例，往往大面积、易于高速切削加工为优先使用，其他难以切削加工的型腔部分由电火花加工完成。下面我们就来了解一下电火花加工模具的那些事儿！

　　电火花加工是模具工厂的一种重要工艺，有的工厂工艺水平很好，能加工出高品质的模具，但有些企业就不行了，即使使用了很高端的数控电火花加工机床，效果仍然很不理性。这里总结了电火花加工的一些主要技术误区，对工厂的实际生产有很好的帮助。

　　不少模具工厂仍然使用电极碰工件的分中方法，这是一个很严重的问题。使用电极直接碰工件属于面接触，接触面之间不可避免地存在或多或少的细微物，接触面也存在装夹精度误差，它们将直接影响找边、分中的精确度。使用这种方法，必须严格要求将接触面擦拭干净，但由于还是有人为因素的存在，精度会有不稳定的情况。

　　由于分中过程都是点对点的感知接触，因而可实现μm级的高精度定位精度。另外，电极分基准球的过程移动距离变小，可充分利用机床的行程，效率也提高了。

　　当前越来越多的模具企业，开始使用石墨电极来大幅度缩短模具制造周期。因为无论是铣削电极还是放电加工的过程，都能节约大概50%的时间，这是石墨电极的显著优势。另外，石墨做大电极重量轻，窄缝加工不容易变形，CNC铣削没有毛刺，可设计整体电极来减少电极数目等等，都充分体现了石墨材料的优势。当然了，在要求Ra0.4μm以下的精细表面加工，好的石墨加工虽然也能达到，但就没有必要了。

　　偏小的电极火花位大幅度限制了数控放电机不能使用更大的电流来进行高速加工。事实上，在高速切入加工后，只需通过平动加工即可快速修光型腔侧面，这是实现放电表面、效率、精度指标完美效果的工艺方法。这里提供一个参考，数控放电机的粗加工电极火花位取单边0.3——0.15mm，精加工电极取单边0.15——0.1mm。需要参照放电面积与加工量，在面积允许的情况下，尽可能将火花位做大一些，可获得甚至是高达几倍的加工效率。

　　企业应根据模具不同的要求来正确控制放电表面品质，分清楚放电的优先级是效率还是品质。对于大多数后续要进行抛光处理的加工部位，放电加工达到VDI22（Ra1.25μm）或以上即可。对于细微的部位，为避免抛光变形可以加工精细些。这里需要强调的是，在追求VDI22以下的高品质亚光表面要求时，放电时间会大幅度增加，同时电极损耗也会增加。

　　事实上，对于数控放电机来说，实现镜面加工并不难，而像VDI7（Ra0.2μm）级别的亚镜面才是具有极高的加工难度。能否实现高品质的镜面效果，除选用的加工参数外，其很大程度取决于工件材料，某些材料如SKD11、DC53、仿冒S136是无论如何也达不到好的镜面效果，因此一定要判断材料再决定进行镜面放电，否则可能会浪费时间而达不到要求。而对于电极来说，并没有那么严格的要求，并不是要求电极必须进行镜面抛光处理。

　　模具型面上有许多深槽窄缝、复杂型腔，是铣削加工机床难以加工的部位，这就需要电火花加工，另外一些加工精度和表面粗糙度要求特别高的部分也常用电火花加工。

　　有整体式电极和镶拼式电极两种结构形式。整个电极用一块材料加工而成，是最常用的结构形式。对形状复杂的电极整体加工有困难时，可将其分成几块，分别加工后再镶拼成整体，镶拼式电极可节省材料，但应保证各电极镶块之间的精度。

　　（1）设计电极前要充分了解模具结构。分清楚模具的胶位、插破位、靠破位、枕位等，确认好哪些部位需要放电加工，模仁与镶件是否要组装放电。

　　确定电极缩放量主要考虑的因素：加工形状、加工尺寸、加工余量、加工精度要求、加工表面粗糙度要求、电极与工件材质。

　　紫铜是电火花加工中应用最广泛的电极材料。因为电极大部份都采用铜加工，所以在沿海地区把电火花加工的电极叫铜公。能比较容易获得稳定的加工状态，精加工中采用低损规准可获得轮廓清晰的型腔，可进行镜面超光加工。缺点是不宜承受较大的电流密度，在加工深窄筋位部分，局部高温很容易使电极发生变形，小电极的毛刺处理困难。

　　由于电火花加工可以加工难切削的材料，并且可以加工出特殊以及复杂形状的零件。因此，广泛应用于机械、航空航天、电子、仪器、轻工业等部门。但是由于加工过程工艺参数较多，各工艺参数之间存在一定的影响，常常会带来一些工艺问题，直接影响加工的质量与效率。因此，对影响加工表面质量因素的分析具有重要的意义。

　　电火花加工表面质量主要包括表面粗糙度、表面变质层和表面力学性能。电火花加工表面主要由无数个无方向性的小坑和硬凸边所组成，其表面粗糙度的计算与机械加工一样，采用微观轮廓平面度的平均算术偏差值Ra表示。由于电火花加工去除材料靠的是工具和工件之间由于放电产生的高温，在消电离阶段，由于工作液的迅速冷却，使得工件表面层发生很大的变化。在表面变质层中又分为熔融凝固层、热影响层、微观裂纹3个层次，如图1。

　　表面力学性能主要为显微硬度、残余应力、耐疲劳性能等项指标。大量实验研究证明：在电火花加工后，工件的显微硬度和耐磨性都有所提高，不同的材料，提高的程度也有所不同。由于加工过程中，工件表面经历瞬时的先膨胀后收缩的作用，使工件表面形成残余应力，残余应力大部分为拉应力，在外表层中会出现较小的压应力。由于残余应力和可能存在的微观裂纹的作用，加工后的工件的耐疲劳性会大大降低，因此需要采取一定的热处理，消除这一不利的影响。

　　电火花加工主要靠工具电极与工件之间的脉冲性放电产生的瞬时高温、高热去除材料的。去除材料形成的放电痕迹主要由脉冲能量决定。而单个脉冲放电所释放的能量取决于极间放电电压、放电电流和放电持续时间（即脉冲宽度），其计算公式为：

　　因此，影响电火花加工表面粗糙度的电参数主要有峰值电压、峰值电流和脉冲宽度。由于在一定的加工条件下，峰值电压变化不大，通常取定值，所以，表面粗糙度主要取决于峰值电流和脉冲宽度。

　　在电火花加工过程中，工具电极的材料不同，电极的性能不同，在加工过程中电极的损耗不同，对工件表面粗糙度的影响也不同。材料质量差、组织不均匀、含杂质的电极会使加工出来的工件表面粗糙度值大，达不到加工的要求。通常，在粗加工规准中，脉冲宽度较大j9九游国际真人，此时紫铜电极比石墨电极的加工表面粗糙度好。在精加工规准中，脉冲宽度小，石墨电极加工表面粗糙度较好。电火花成型加工是将电极的表面复制到工件表面，电极表面粗糙度会直接影响加工表面的粗糙度，特别在精加工时，工具电极通常都要进行抛光处理。

　　在脉冲放电过程中，正、负电极表面分别受到负电子和正离子的轰击，因此两极表面分配的能量不同。由于电子的质量和惯性较小，在放电初始阶段，就能获得较大的速度和初速度，轰击正极表面，使电极材料迅速熔化和气化。然而，正离子的质量和惯性较大，随着放电时间的持续，其获得的能量较大，对负极表面的轰击作用强。因此，在脉冲宽度较小时，应选择正极性加工;在脉冲宽度较大时，应选择负极性加工。一般来说，正极性加工的表面粗糙度要比负极性加工的表面粗糙度好，精加工时为了获得较好的表面质量都选择正极性加工。

　　实验研究表明：在其他加工条件相同的情况下，加工面积不同，表面粗糙度相差很大。当加工面积较大时，即使很小的脉冲能量，加工工件的表面粗糙度值也很难小于0.32 μm，而且随着加工面积的增大，表面粗糙度变差。这是因为在加工过程中，工具电极和工件相当于电容器的两个极。根据平行板电容计算公式：

　　由式（3）可知，随着加工面积的增大，电火花加工中寄生电容增大，即电火花加工两极板的储能作用增强，在电规准较小的情况下，电能被此电容“吸收”。此时，只能起到“充电”作用而不会引起火花放电。往往积累多次脉冲才能产生一次放电，这使得加工出的放电凹坑较大，表面粗糙度值变大。

　　“混粉加工”新工艺的出现解决了这一问题，采用“混粉”加工技术，可以在较大的面积上加工出粗糙度值为0.05——0.1 μm的光亮面。混粉加工就是在工作液中混入一定量的硅或铝等导电粉末，使工作液的电阻率降低，潜布电容减小。同时将放电通道分割成许多小的放电通道，使放电能量大大细化，可以得到较小的表面粗糙度值。普通加工与混粉加工极间电场分布图如图4所示。

　　随着加工的进行，工具电极和工件之间的电蚀产物增多，过多的电蚀产物如果来不及从极间排除、扩散出去，这不仅会使油液变脏、粘度变大，不利于带走电极与工件之间的电蚀产物，而且会改变间隙介质的成分，降低其绝缘强度，使工具和工件之间的二次放电次数增多，影响极间放电状态。使放电点集中在某一部位，破坏消电离过程，影响放电稳定性。这样，脉冲性火花放电将恶性循环转变为有害的稳定电弧放电状态，同时工作液局部高温分解后可能形成积碳现象，在该处聚集成焦粒，这都会烧伤工具电极和工件表面，使表面粗糙度值增大。另外，电蚀产物排出不充分还容易引起短路现象，降低加工速度，长时间的短路作用使电路中电流增大，影响脉冲电源的寿命。为了解决这一问题，需要经常过滤及清洁工作液，加强过滤循环，要人工清理工作液中的积存炭黑和金属微粒。在加工过程中，为了强化电蚀产物的排出，还要进行适当的工作液循环。工作液循环方式可分为冲油式和抽油式两种形式。冲油或抽油方式如图5所示。

　　从图5中可以看出，冲油方式排屑能力强，能使电蚀产物完全从极间排出。但是，在排屑过程中，电蚀产物会通过已加工区，会引起工具和工件之间的“二次放电”，从而破坏加工表面，降低表面质量。采用抽油方式，电蚀产物从待加工表面排出，虽然不会影响已加工表面的质量。但是，排屑不充分，而且加工过程分解出的可燃气体容易积聚在抽油回路的死角处，引起“放炮”现象。这不仅会引起安全性隐患，而且也会加剧电极的损耗，使电极形成锥度，影响加工的精度。因此，通常选择冲油方式强化电蚀产物的排出。

　　冲油方式的选择，引起了另一个影响表面质量因素的研究。如何避免电蚀产物从已加工区排出时引起的二次放电问题，成为人们关注的热点。尤其是在微小孔电火花加工中，工具电极与工件之间放电间隙非常小，引起二次放电的概率非常大，即使加工过程中能得到很好的表面质量，在电蚀产物排出的过程中也会被破坏。为了解决这一问题，日本学者在电极表面镀上一层薄薄的绝缘层。这种介质在加工过程中气化，附着在已加工工件表面，使工具电极和加工表面都被绝缘介质覆盖，这样就不会由于“二次放电”对已加工表面再次加工，破坏其表面质量。在工件加工完后，对工件进行冲洗，就会去除附着在加工表面的绝缘介质。目前这种介质的成分尚且不清楚，还有待材料领域专家进一步深入研究。关于防止二次放电破坏已加工表面的方案的研究，也是保证加工表面质量的必不可少的关键因素，对其研究有重要的研究价值。

　　综上所述，影响电火花加工表面质量的因素很多，每个因素的解决方案都很简单。但是，在加工过程中，要综合考虑这些因素对加工质量的影响以及各因素之间的相互影响，对其进行系统的分析和科学的分配，最终找到最优的参数控制与分配，从而提高表面质量，降低表面粗糙度j9九游国际真人。以上就是贤集网小编整理的在模具制造中电火花加工的相关内容，希望对大家有所帮助！