精铸陶芯模镜面电火花加工应用技术
先进电火花加工技术在模具制造中的应用
更是具有不可替代的作用。 图１ 是北京市电加工研究所研制开发的可用于六轴数控五轴联动加工的电火花 数控系统界面。图２ 所示的加工样件为空间曲线的汽车密封件成形模具示意图，它
是用一个与端面 形状相 同的片状紫铜 电极 ，通过 四轴 的伺服联动完
成的空间曲面内藏式的型腔加工，该形状的模具用机械加工方法是很难实现的。
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图５ 直径 ２ ｍｍ的镜面加工照片 ５
图６ 手机按键模具的镜面加工
图 四轴四联动加工的汽车密封件模具 ２
面 积上 ，达 到表 面 粗 糙 度值Ｒ ＝
００ １ 、５ ｍ，并可清晰地像镜子一样 ｘ
图３ 所示 为木 工用螺 旋 线聚 晶 映照 出笔的形状 和颜 色。该高性能
磨、耐蚀等） 得到改善 ，克服了常
规电火花加工表面粗糙 度值 高、表 面性 能差的缺点 ，使 电火花加 工作 为大面积精密 、复杂型面的 最终加 工成 为可能 ，从而省去 了后续抛光
维普资讯
先进 电火花加工技 术在
模具制造中的应用
北京市 电加工研 究所 （０ ０ ３ １０ ８ ）曹凤国 杨大勇 伏 金娟
模具是 制造业 的重 要基 础装备 ，是 工业化 国家 实现产 品批 量生产 和新产 品
研发所不可缺少的工具。用模具生产制品所表现出来的高效率、低消耗、高一致 性、高精度和高复杂程度是其他任何制造方法所不及的。因此 ，模具制造业已
拓 展 了电火 花 加 工技 术 的 应 用 范 围。 图６ 采用该 项技 术加 工的手 是
电火花加工技术的原理与应用
电火花加工技术的原理与应用电火花加工，又称放电加工、电火花冲击加工，是一种非传统的加工方法。
它通过在工件与电极之间产生电弧放电的现象，利用放电的能量来加工工件，从而实现对工件进行高精度、高质量加工的目的。
电火花加工技术广泛应用于模具制造、航空航天、汽车制造、精密仪器等领域。
电火花加工的原理十分复杂，但可以简单地概括为以下几个步骤。
首先，将工件与电极之间的间隙充满介质，一般使用脱脂机油或去离子水。
然后，在加工过程中，施加一定的电压，使电极与工件之间产生电弧放电。
电弧放电时，工件的表面会被高能量的电火花冲击，导致小颗粒的剥离、熔融和蒸发，从而形成所需的加工形状。
在电火花加工中，有几个关键的参数需要控制。
首先是放电电压，它直接影响到电火花的能量和强度。
通常情况下，放电电压越高，加工速度越快，但也容易造成表面粗糙度的增加。
同时，电极与工件之间的间隙大小也十分重要。
间隙过大会导致放电能量不足，影响加工效果；而间隙过小则容易引起过热和电极损坏。
此外，放电脉冲的宽度和频率、电极形状等参数也需要进行合理的选择和控制。
电火花加工技术的应用非常广泛。
首先，它常用于制造模具。
传统的机械加工方法往往难以加工出复杂、精密的模具形状，而电火花加工则能够轻松应对这一难题。
其次，电火花加工在航空航天领域也有广泛应用。
航空发动机的涡轮叶片、复杂曲面件等零部件常常通过电火花加工来进行成形。
此外，电火花加工还可以用于制造精密仪器的零件、切割工件、修复断裂的齿轮等。
虽然电火花加工技术具有很多优点，但也存在一些局限性。
首先，加工速度较慢，对于大批量生产不适用。
其次，加工表面粗糙度较高，需要进行后续的抛光、磨削等处理。
此外，电火花加工还需要较高的设备成本和专业的操作技术。
总的来说，电火花加工技术作为一种非传统的加工方法，在工业生产中有着重要的地位。
凭借其高精度、高质量的加工效果，它被广泛应用于模具制造、航空航天、汽车制造、精密仪器等领域。
电火花线切割在模具产品加工中的实际运用
电火花线切割在模具产品加工中的实际运用本文将探讨电火花线切割在模具产品加工中的实际运用。
首先，电火花线切割是一种高精度的加工方法，能够对高硬度、高精密度的模具进行切割。
其原理是利用高频脉冲电流来产生电火花，使电极和工件之间产生放电，在微小的区域内熔化工件表面，达到切割的目的。
电火花线切割在模具加工中的应用十分广泛。
传统的机械切割在加工高硬度、高精度模具时难以满足需求，而电火花线切割能够精确地加工各种曲线、角度和空心结构。
尤其在大型模具的加工中，电火花线切割表现出其独特的优势，可加工出高精度、高质量的模具，帮助企业提高生产效率和降低成本。
其次，电火花线切割的加工速度快，精度高，加工能力强，可以承担一定的量产任务。
与传统的磨削、镗削加工相比，电火花线切割具有不受工件硬度限制、不产生切屑、不会损伤工件表面质量等许多优势。
并且在加工复杂形状的模具时，电火花线切割具有明显的优势，适合加工各种花纹和层次的外形结构，可以满足模具加工的各种需求。
除此之外，电火花线切割还可以用于切割不同种类的材料，如钢、石墨、铜、铝等。
通过选择不同的电极和加工参数，可达到预期的加工效果。
在涉及不同材料的模具加工中，电火花线切割也是一种理想的加工方法。
最后，应用电火花线切割在模具加工中需要注意一些问题。
首先要选择合适的电极，根据加工目标、工件材料、加工精度等因素进行选择。
其次，要控制电极与工件的间隙，保证放电频率和加工效果。
还要注意待加工工件的制作，确保工件平整、光滑，便于加工。
综上所述，电火花线切割是一种高精度、高效率的模具加工方法，具有广泛的应用前景。
在模具加工行业，满足不同的加工需求的同时，电火花线切割也带来了更多的经济效益和社会效益，值得推广和应用。
电火花加工在陶瓷加工中的应用
电火花加工在陶瓷加工中的应用在现代工业领域中，电火花加工技术是一项广泛应用的精细加工技术。
该技术利用高频脉冲电流和电火花的放电作用，将可电腐蚀材料中的活性离子释放出来，在精密的电极加工过程中切削工件。
这种技术在陶瓷材料的加工中也被广泛应用。
本文将着重介绍电火花加工在陶瓷加工中的应用情况。
一、电火花加工对陶瓷加工的优势在传统的陶瓷加工中，加工精度和表面光滑度有限。
而采用电火花加工技术后，可以实现高精度加工和高表面光洁度，使得陶瓷制品更具有竞争力。
此外，相比于其他加工方法，电火花加工的加工效率高，具有非常明显的经济效益。
二、电火花加工在陶瓷加工中的应用1. 制陶瓷模具制陶瓷模具是陶瓷加工中重要的一环。
采用传统的机械加工方式加工陶瓷模具难度较大，容易破碎和根据模具尺寸分布狭小。
因此，采用电火花加工技术制作陶瓷模具，是一种较为理想的加工方法。
电火花加工技术可以直接从加工材料表面切削加工，可以创造出任何形状的加工面，最终制成的陶瓷模具精度高，可靠性强。
2. 制陶瓷光学组件陶瓷材料具有良好的耐高温性、高强度和耐磨损性等优点，在光学领域中被广泛应用。
在制作光学元件中，陶瓷材料需要经过精密处理和加工，确保整体性能的优化。
采用电火花加工技术加工陶瓷光学组件，可以精确控制工件的精度和表面光滑度，确保整体性能优异，大大提高光学效果。
3. 加工陶瓷切割刀片陶瓷切割刀片在陶瓷制品的切割过程中起到关键作用。
陶瓷刀刃的制造和磨削，需要较高的加工精度和工艺要求。
采用电火花加工技术可以实现对陶瓷材料的高度精细加工，制造出具有非常高切割精度的切割刀片。
4. 加工陶瓷成品在陶瓷成品的加工中，传统的加工工艺对于成品的加工难度大，加工精度低。
而采用电火花加工技术进行陶瓷成品的加工，可以实现非常高的加工精度和表面光洁度。
此外，电火花加工还可以加工出非常细小的结构和形状，实现对陶瓷材料的全方位加工。
三、电火花加工中需要注意的问题1. 陶瓷材料应选择合适的材料采用电火花加工技术进行陶瓷加工时，最重要的一点是选择适合的陶瓷材料。
电火花加工在精密模具制造中的应用
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具的制造成本
关键词 ：压铸模 ，加工 ，工艺 ，电极
Ｔｈｅ ｐｐｌｃ ｔ ｏ ａ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｅ ｅ ｔ ｏ ｍ ａ ｈｉ ｎｇ ｎ ｈｅ ｘａ ｔ ｆ ｌ ｃ ｒ ｄｅ ｃ ｎｉ ｉ ｔ ｅ ｃ ｍ ｏ ｄ ｕｌ ｍａ ｎｕｆ ｃ ｕｒ ａ ｔ ｅ
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电火花加工在模具制造中的应用
一、题目：电火花加工在模具制造中的应用二、摘要：本文主要介绍了电火花加工的加工原理、优点以及其加工工艺过程最后举例说明了电火花加工在模具制造中的各种具体运用。
三、关键词：电火花加工模具制造运用四、正文：1、加工原理：电火花线切割加工是在极短时间内,微小区域里,利用放电能量 ,对金属进行熔化、汽化从而使多余部分按预定轨迹被切除。
2、主要优点：（1）电产生的热量,可使加工点产生高达10000℃以上的温度,此温度足以使各种金属物体熔化。
因此,可以加工各种高硬度金属。
（2）工件所受侧向力几乎为零，省去了传统加工中复杂的装夹系统及较长的准备时间。
（3）常规加工中，难得到的尖角、窄缝等复杂形状的工件 ,可由线切割轻易解决。
3、采用电火花加工精密模具的工艺路线,以供参考:（1）一些硬质合金材料凸模、凹模工件的加工路线根据不同厚度的工件,采购较大尺寸的硬质合金板料→精磨厚度保证平行度→依据实际情况由快速穿孔机做穿丝孔→线切割切形状达图要求→磨厚度达图要求。
（2）对于需要淬火的凸模和型腔掏空量较少的凹模、固定板、卸料板等工件,可采用以下工艺路线：①对外形尺寸较小的工件,可根据工件的厚度进行分类,并锻造较大尺寸的毛坯料→热处理调质→粗铣厚度及三基准面→热处理淬火→深冷处理及超声波消除应力→需要时精磨三基准面→依据实际需要做穿丝孔→精切形状达图→精磨厚度一超声波消除应力。
②对于尺寸较大的工件可采用：锻造一热处理调质一粗铣六面一热处理淬火一深冷处理及超声波消除应力,并自然时效—超声波消除应力。
（3）对于需要淬火,且掏空量较大的凹模、固定板、卸料板等工件的加工可采取以下工路线：①锻造—热处理调质—粗铣六面,并在废料侧距有效尺寸2-5mm 处做应力释放孔（槽）及穿丝孔—热处理淬火一深冷处理及超声波消除应力—精磨六面达图—采用多次切割切型腔达图要求—超声波消除应力。
②锻造一热处理调质—粗铣六面一粗磨六面—铣型腔留量1-5mm—热处理淬火—深冷处理及超声波消除应力一精磨外形达图—多次切割型腔达图要求一超声波消除应力。
电火花加工在非金属加工中的应用
电火花加工在非金属加工中的应用电火花加工是一种非常重要的制造技术，它广泛应用于非金属材料加工。
这种加工方式利用电脉冲来加工材料，可以有效地切割和雕刻各种非金属材料。
本文将详细介绍电火花加工在非金属材料加工中的应用。
一、什么是电火花加工？电火花加工是一种利用放电产生的高温和高压来制造微小孔和切口的制造技术。
这种加工方式主要是通过控制电极和工作件之间的距离，使电极和工作件之间产生电弧放电，从而使工作件表面产生高温和高压。
这种高温和高压能够使非金属材料发生熔融或物理变化，从而达到切割和雕刻的目的。
二、电火花加工在非金属材料加工中的应用1.陶瓷加工陶瓷是一种非金属材料，它硬度大、抗压性好、绝缘性能好等优点，因此被广泛应用于各种领域。
在陶瓷加工中，电火花加工是一种非常重要的加工方式。
利用电火花加工技术，可以在陶瓷表面制造成各种微小孔和切口。
这种技术可以应用于制造陶瓷零件和器皿等。
2.玻璃加工玻璃是一种非金属材料，它质地坚硬、透明度高且化学稳定性强。
利用电火花加工技术，可以在玻璃表面制造各种图案和切割线。
这种技术可以应用于制造玻璃器皿、装饰玻璃等。
3.石材加工石材是一种天然的非金属材料，它的质地坚硬，抗压性能好。
利用电火花加工技术，可以在石材表面制造各种图案和立体雕刻。
这种技术可以应用于制造建筑装饰、石雕等。
4.塑料加工塑料是一种常见的非金属材料，它重量轻、化学性能好、易加工等特点。
利用电火花加工技术，可以在塑料表面制造各种微小孔和图案。
这种技术可以应用于制造塑料零件、化妆品包装等。
三、电火花加工在非金属材料加工中的优势1.高精度：电火花加工技术可以在非金属材料表面加工微小孔和切口，从而实现高精度加工。
2.高效率：电火花加工技术可以采用多头加工，从而实现高效率加工。
3.不产生热损伤：电火花加工技术不会产生热损伤，从而保证非金属材料的质量。
4.不受限于材料硬度：电火花加工技术不会受限于材料硬度，可以加工各种非金属材料。
电火花表面处理技术在模具上的应用
剥落 ； （） ３ 涂层稀 释率大 ， 降低了涂层 的性 能 ； （） ４ 基体和涂层 材料非冶金结合 ， 寿命 短 ； 使用 （ ） 适于精密地修 复小型塑料模具 、 ５不 局部受 损模具 以及 精密度要求高 的塑料模具 。
２２ 激光熔 覆技术的优 势 ． 激光熔 覆 技术是 光 、 、 机 电一体 化 的高新技 术 ， 已经广泛 地应用 于金属材料 的表 面强化 ， 其具有 以下一 系列优点 ：
（ 表面处理 因素 ） ５ 占 ２％。因此 ， 面强化技术 ， 表 是充分发挥模 具潜力 、 高其 使用性能 的一条行 之有 效 的途径 ， 提 也是 国内外
模具修 复 的主要 技术有 ： 喷涂 、 热 电刷镀 、 表面堆 焊等 ， 这
些技术都 曾成功地修 复 了大量 模具 ，给企业带来 了可观 的经 济效益 。
２ 模 具 表面 强 化 及修 复 的 主要 技 术
表 面强化处 理技术 ， 除传 统的热处理 外 ， 还有 电镀 、 渗碳 、
１ 模具 表面 处 理 的重 要性
为 了延 长模具的寿命 ， 使模具 不至 于过早 失效 ， 必须使模 具（ 尤其是 型腔面 ） 具有 高硬度 、 耐磨 、 腐蚀 、 疲劳 和抗高 耐 抗
和 电子束 尚需要真空 和备等。
２１ 传 统 修 复 技 术 本 身 的 缺 陷 ．
糙度 之外 ， 对模具进行表 面强化处 理 ， 是至关重要 的。对模 也 具 真正承受 磨损作用 的特 定部位 ， 进行表 面强 化 ， 正所 谓“ 用 劲用 在点子上 ” 可 以大 幅度延 长和 提高模具 的使 用寿命 。根 ， 据有关 资料介绍 ， 从影 响模 具失效 因素分析 ， 获知 热处 理 因素
（） ２ 熔覆层成分 具有可设计性 ； （） ３ 由于激光快速 加热和冷却过程 ， 激光熔覆 层组织均匀
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沟、 槽及小圆角处表面粗糙度问题。提高模具的使用性
能 （ 寿命 、耐磨性 、脱模性 ） 如 ，对降低工人劳动强度 ，
缩短制造周期 ，具有实际意义。
２ ．精铸陶芯模镜面电火花Ｊ －应用技术 ｊｒ ｎ
目前电火花加工技术在表面粗糙度方 面取 得了很大 进步 ，以下从理论和实践的角度进行概述。
抛光作业 的 复杂 曲面 的精 密加 工 ，有 效解 决 了狭窄 的
但在实际生产中，要真正克服弯曲回弹 ，不仅要完善工 艺设计 ，还要合理 的产品设计 ， 同时还需要高水平 的操 作者配合。只要各方面密切配合 ，共同对影 响回弹的 因 素采取 相应 的防范措施 ，就可 以掌握回弹规 律 ，从而更 加有效地克服弯曲件 的回弹 ，使其控制在允许 的范围之
型面狭窄的沟 、槽处无法下手抛光 ，表 面粗 糙度值达 不
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因此 ，寻找新 的抛光工艺成为影响 叶片陶芯压型模
通过对这一典型 ｕ形件弯曲模结构 的改进 ，最大程 度地减小了回弹，为一系列类 似零件的弯曲成形提供 了 成功借 鉴方法 ，而且 在 一定 范 围内具 有较 高 的推 广价
值。ＭＷ （ 收稿 日期 ：２ １０ ０ ） ００ １８
（）电火花加工常用名词术语 ①脉冲电源：以脉 １
冲方式向工件 和工具电极的加工间隙提供放 电能量 的装
＆ 舶 Ｊ模 具
Ｉ ■■■■ ■■■■■■■ ■■■●■■■ ●■－
精铸 陶芯模 镜 面 电火花 加 工应 用技 术
西安航空动力股份有 限公 司 （ 陕西 ７０ ２ 言 ． 陶芯压型模是铸造 涡轮 空心叶 片必不 可少 的工装。 材料硬度高 ，表面形状 由许多交错 的沟槽 组成 ，表面粗 糙度值要求 Ｒ ≤ ．１ 。 Ｏ４ ｍ。在精加工完后 ，钳工需采用特 ｘ
次 、多次放电 ，亦即工具 电极 与微粉颗粒 、微粉颗粒与 微粉颗粒 ，最后 才是微粉颗粒 与工件表面之间火花放 电 （ 见图 ４ ，真正消耗在工件表面 的火 花放电能量经分散 ） 之后只有原单个 脉冲能量 １３—１ １ ，所 以加工出来 的 ／ ／０ 火花 凹坑特别浅而小 。
交付的关键 。通过 对国内专业模具厂和 电加 工研究所学
习调研 ，试验论证 ，使用精密 电加工设 备，总结出一套 精铸陶芯模镜 面电火花加工应用技术 ，用 于不 便于进行
另外 ，通过调整折弯机 ，利用该 弯形专用工具 还完 成 了同类零件的弯形 （ ：两零件弯 曲高度及板料 宽度 注
尺寸不同 ） 。改进后 的结 构 ，十分 有 效地 减小 了回弹。
置。② 电规准 ：电火花加工 时选 用的 电加工用 量 、电加
工参数 ，每次加工前必 须事 先选定。③放 电间隙：加工
参磊 工￣ｕ ｑ－ ｊ ｒ
ＷＷＷ． ｍｅｔ ｗｏ ｋ ｎ ９５ ． ｒ ａ１ ｒ ｉ ｇ， ０ ＣＯ ｎ
２１ 第’ ０年 ０ ０ 期＿
时工具 和工 件之 间 产生 电火 花放 电的一 层 距离 间 隙。 ④工作液介质 ： 工具和工件的放 电间隙必须浸泡在有一 定绝缘性能的液体介质中 ，其液 体介 质称 之为工作液介 质 。⑤电蚀产物 ：电火花加 工过 程中蚀除下的产物 ，狭 义地是指工具和工件表面被蚀除下的金属微粒小屑和煤 油等工作液在高温下分解出来的碳黑 。广义而言 ，电蚀 物包括煤油在高温下分解出来的氢 、甲烷等小气泡 。⑥ 脉 冲宽度 ： 是加到工具和工 件的放 电间隙两端 的电压脉 冲的持续时间，为了防止电弧烧 伤 ，电火 花加工只能用 断断续续 的电压波。粗加工时可用较 大的脉宽 ， 加工 精 只能用较小 的脉宽。⑦脉冲 间隙 ：是两个 电压脉 冲之间 的间隔时间。⑧峰值电流 ：脉冲 电流幅值是 间隙火 花放 电时电流的最大值 （ 瞬间 ） ，它是 实际影 响生 产率 、表 面粗糙度等指标的重要参数 。⑨平动头 ：按装在 主轴 头 上 ，使工具 电极在垂直 与轴头进给方 向作平面运 动的部 件 。⑩放 电状态 ：电火花加工问隙 内每一脉 冲放 电的基 本状态。一般分为开路 、 火花放 电、弧光放 电和短路 四 种基本的放 电状态和相对应的脉冲类型。 （ ）选择 高性能的放电机床是实现镜 面加工 的前提 ２
殊的方法抛光才 能达 到镜面效 果。否则 ，在 试模现 场 ， 因表 面局部粗糙度不能达到设计 图样要求 ，陶芯难 以取 出或断裂在模腔 内，导致试模 不合格 。
到设计 图样要求 ，压 铸时 陶芯出模断 裂率 为 ９ ％ 以上 ５
需３ ５ — 次修模 和上百次压铸 ，才能使模具合格。
要成功实现镜面加工 ，最关键 的因素是电火花机床应 具有镜面精加工电路 ，为此要求单个脉 冲能量很小 （ 窄
常 规 Ｅ Ｍ Ｄ 混硅 粉 Ｅ ＤＭ
硅
工
图 ３ 混粉加工原理
二是由于工作液 中混有很多微小 的导电颗粒 ，每次
火花放 电的通道都 “ 串联 ”地经过这些 导电体两 次 、三
图 ｌ 陶芯压型模上模
而高 ，这两处使用球头刀加工都很 困难 。曲面上分布窄
小肋及凸 台，并有 出模斜度 ，最小 圆角 册 ． ０ ５ ｍ， ３～ ． ｍ 最小肋宽 ０ ６～１４ ｍ，槽 深沿叶 片型 面变化 ，型 面精 ． ．ｍ
图 ２ 陶芯压型模下模
度 ± ．２ｒ ００５ ｍ，表面粗糙 度值 Ｒ ≤０８ ｍ，钳工对模 具 ａ ．ｔ ｘ
这几年 ， 我们在某高压涡轮导 向叶片复杂精铸模具 设计制造一体化研制过程中 ，仍然碰到类似 的难题 。其
模具型面为坐标点构成的三维 曲面 ，如图 １所示为 陶芯 压型模上模 ，小肋宽 ０ ６～１４ ｍ，表 面粗 糙度 值要求 ． ．ｍ 低 ，钳工抛光难度大；图 ２为陶芯压 型模 下模 ，型面左 侧三排小凸台直径 ２０ ｒ ．４ ｍ，分 布密度大 ，右侧 Ａ肋窄 ａ