电火花加工是脉冲电源产生的一种自激放电，利用电能转化而成的热能进行加工的方法。在加工过程中，使工具电极和工件之间不断产生脉冲性的放电火花，靠放电时局部、瞬时产生的高温把金属蚀除下来。因加工过程中不断的有火花产生，故称电火花加工，亦称电加工或电蚀加工。 常用的电火花加工设备有电火花成型机（简称电火花机）和电火花线切割机，如图16‐1，16‐2所示。
图16-1 电火花成型机 图16-2 电火花线切割
16.2电火花成型加工
电火花加工（Electrical Discharge Machining，简称 EDM）是在加工过程中通过工具电极（铜公）和工件电极间脉冲放电时的电腐蚀作用进行加工的一种工艺方法。这一工艺已广泛用于加工各种高熔点、高强度、高韧性材料，如淬火钢、不锈钢、模具钢、硬质合金等，以及用于加工模具等具有复杂表面和有特殊要求的零件。
过程1v2PO电火花成形加工机分为普通电火花成形机床和数控电火花成形加工机床；也可分为小型（D7125以下）、中型（D71 25～D7163）和大型(D7163以上)；也可分为标准精度型和高精度型；也可分为电
极液压进给、电极步进电动机进给、电极直流或交流伺服电动机进给驱动等类型。
随着模具工业的需要，已经出现微机三坐标数字控制的电火花加工机床，以及带工具电极库能按程序自动更换电极的电火花加工中心。
16.2.1电火花加工原理
电火花加工的原理是基于工具和工件（正、负电极）之间脉冲性火花放电时的电腐蚀现象来蚀除多余的金属，以达到对工件的尺寸、形状及表面质量预定的加工要求。大豆糖蜜
电火花加工需要做到以下几点：
懒人床1.使工具电极与工件被加工表面之间始终保持一定的放电间隙，这一间隙与加工电压、
加工介质等因素有关，通常为几微米至几百微米。如果间隙过大，极间电压不能击穿极间介质，因而不会产生火花放电；如果间隙过小，很容易形成短路接触，同样也不能产生火花放电。为此，在电火花加工过程中必须具有工具电极的自动进给和调节装置。
2.使火花放电为瞬时的脉冲性放电，并在放电延续一段时间后，停歇一段时间（放电延续时间一般为0.1～1000μS），以使放电气化产生的热量来不及从放电点传导扩散到其他部位，从而只在极小范围内使金属局部熔化，直至气化。因此，电火花加工必须采用脉冲电源。
3.加工中电极和工件浸泡在称为工作液的液体介质中，例如煤油、皂化液或去离子水等。工作液必须具有较高的绝缘强度，以便于产生脉冲性的火花放电。同时，液体介质能将电蚀产物从放电间隙中排除出去，并对电极和工件表面进行很好的冷却。
图16‐3所示为电火花加工系统示意图。工件1与铜公4分别与脉冲电源2的两输出端相连接。自动进给调节装置3使工具和工件间经常保持一很小的放电间隙。当脉冲电压加到两极之间时，便在当时条件下相对某一间隙最小处或绝缘强度最低处击穿介质，在该局部产生火花放电，瞬时高温使工具和工件表面都蚀除掉一小部分金属，各自形成一个小凹坑，如图14‐4所示。其中图16‐4(a)表示单个脉冲放电后的电蚀坑，图16‐4(b)表示多次脉冲放电后的电极表面。脉冲放电结束后，经过一段间隔时间，使工作液恢复绝缘后，第二个脉冲电压又加到两极上，又会在当时极间距离相对最近或绝缘强度最弱处击穿放电，又电蚀出一个小凹坑。这样随着相当高的频率连续不断地重复放电，工具电极不断地向工件进给，就可将工具端面和横截面的形状复制在工件上，加工出所需的和工具形状阴阳相反的零件，整个加工表面由无数个小凹坑所组成。
图16-3电火花加工系统示意图冰箱模具
1-工件；2一脉冲电源；3一自动进给调节装置；
太阳能热水器清洗机4一铜公；5一工作液；6一过滤器；7一工作液泵
图16-4 脉冲放电后的电蚀坑
16.2.2电火花成形机床操作
1.准备工作
合上机床输入电源总开关，启动总电源，启动计算机电源开关，相应的指示灯亮，稍等片刻，计算机屏幕上显示主菜单画面，然后根据提示启动强电开关。利用手动检查机床运动部件是否轻快自如。
2.工具电极工艺基准的校正
在电火花加工中，主轴伺服进给方向一般都垂直于工作台，所以，工具电极的工艺基准必须平行于机床主轴头的垂直坐标。当工具电极安装到主轴头上之后，如果不能获得自然的工艺基准校正，必须采用人工校正。目前，电火花加工机床都具有工具电极调节的万向装置，通过调节该装置即可达到工具电极工艺基准校正的目的。
3.安装工件
将工件安装在工作台上，利用机床的撞刀保护（接触感知）功能进行对刀。在正式加工前，必须将工具电极与工件的相对位置正，方能在工件上加工出位置准确的形状。具体调节方法参见各机床说明书。
4.调整工作液面
为了加工安全，工作液面必须高出工件加工面一定高度，一般情况下，液面高出加工面 50mm。
5.选择电参数
根据加工工件的精度和加工面积确定电参数，包括高低压脉冲参数、输出的脉冲电流、脉冲间隔时间。选择的原则是：粗加工时，应有较大的脉冲宽度、较大的工作电流、比较小的脉冲间隔，力求提高生产率；精加工时，为了获得较高的精度和表面质量，则减小脉冲宽度，减小工作电流，增大脉冲间隔等。将确定好的参数输入计算机中。
6.加工
通过计算机选择所要加工的程序段，启动机床进行自动加工。加工完毕机床将自动停机。
7.加工完成
加工完成后，停止作业，卸下工具电极与工件，切断电源，停机擦净机床。
16.2.3 电火花成形加工工艺参数的确定
1.电极材料
理论上任何导电材料都可以用来制作电极，在生产中通常选择损耗小、加工过程稳定、生产率高、机械加工性能好、来源丰富、价格低廉的材料作为电极材料。常用的材料有钢、铸铁、石墨、黄铜、紫铜、铜钨合金、银钨合金等。
2.电极结构
电极结构分为整体式电极、组合式电极和镶拼电极等三种。
3.电极极性的选择
不锈钢精密冲压工具电极极性的一般选择原则是：铜电极对钢，或钢电极对钢，选"＋"极性；铜电极对铜，或石墨电极对铜，或石墨电极对硬质合金，选"－"极性；铜电极对硬质合金，选"＋"或"一"极性都可以；石墨电极对钢，加工半径为 15μm以下的孔，选"－"极性；加工半径为 15μm 以上的孔，选"＋"极性。
4.加工脉冲电流峰值I0和脉冲宽度t i的选择
I0和t i主要影响加工表面粗糙度和加工速度。脉冲电流峰值和脉冲宽度增大，单个脉冲能量也愈大，表面粗糙度值愈大；反之，表面粗糙度值小，但加工速度要下降很多。
5.脉冲间隔的选择
脉冲间隔t0主要影响加工效率，但间隔太小会引起放电异常。应重点考虑排屑情况，以保证正常加工。具体参数的选择请参考有关的机床使用说明书。
6.电极制造
利用各种电极材料可以加工不同需要的电极，比较普遍采用的电极材料为红铜或紫铜。许多电极要求比较复杂的曲面，因此大多数的电极利用数控机床加工。电极加工应注意：电极的手柄应该和水平面垂直；电极底部四周应该铣出四平行边以便对刀；如果电极加工对象需要光滑表面应多次放电加工，因此需做粗加工电极和精加工电极。如图16‐5是典型的铜电极。
图16-5 铜电极
16.2.4电火花成形加工中的安全规程
1.加工时，工作液面要高于工件一定距离门（30～100mm），如果液面过低，加工电流较大，很容易引起火灾。发生火灾时，应立即切断电源，并用四氯化碳或二氧化碳灭火器扑灭火苗，防止事故扩大化。
2.按照工艺规程做好加工前的一切准备工作，严格检查工具电极与工件是否都已校正和固定好。
3.调节好工具电极与工件之间的距离，锁紧工作台面，启动工作液油泵，使工作液油面高于工件加工表面一定距离后，才能启动脉冲电源进行加工。
4.加工过程中，操作人员不能一手触摸工具电极，另一只手触碰机床（因为机床是联通地面的），否则将有触电危险，严重时会危及生命。如果操作人员脚下没有铺垫橡胶、塑料等绝缘垫，则加工中不能触摸工具电极。
5.为了防止触电事故的发生，必须采取如下的安全措施：应建立各种电气设备的经常与定期的检查制度，如出现故障或不符合有关规定时，应及时加以处理。尽量不要带电工作，特别是在危险场所（如工作地点很狭窄，工作地周围有对地电压在250 V以上的导体等）应禁止带电工作。如果必须带电工
作时，应采取必要的安全措施（如站在橡胶垫上或穿绝缘胶靴，附近的其他导体或接地处都应用橡胶布遮盖，并需有专人监护等等）。
6.加工完毕后，随即关断电源，收拾好工、夹、量具，并将场地清扫干净。
7.操作人员应坚守岗位，思想集中，经常采用看、听、闻等方法注意机床的运转情况，发现问题要及时处理或向有关人员报告。
8.定期做好机床的维修保养工作，使机床经常处于良好状态。
9.在电火花加工场所，不准吸烟，并要严禁其他明火。
16.3电火花线切割加工
16.3.1电火花线切割加工的基本原理
电火花线切割加工（Wire Cut Electrical Discharge Machining，简称WEDM）简称“线切割”，是电火花加工的一个分支，它是利用移动的细金属丝作为工具电极，在金属丝与工件间通以脉冲电流，利用脉冲放电的电腐蚀作用对工件进行切割加工。由于后来使用数控技术来控制工件和金属丝的切割运动，因此常称为数控线切割加工。其加工原理如图16‐6所示。
图16-6 线切割机床加工原理图
16.3.2线切割机床分类
线切割机床根据电极丝的走丝速度分为两大类：高速走丝线切割机床（使用钼丝或者钨钼丝）和低速走丝线切割机床（使用铜丝），我国主要生产高速走丝线切割机床。
16.3.3线切割加工的特点
1.由于电极工具是直径较小的细丝，故脉冲宽度、平均电流等不能太大，加工工艺参数的范围较小。
2.采用水或水基工作液，不会引燃起火，容易实现无人安全运行。
3.电极丝通常比较细，可以加工窄缝及形状复杂的工件。由于切缝窄，金属的实际去除量很少，材料的利用率高，尤其在加工贵重金属时，可节省费用。
4.无须制造成型工具电极，大大降低了成型工具电极的设计和制造费用，可缩短生产周期。
5.自动化程度高，操作方便，加工周期短，成本低。
16.3.4线切割加工的适用范围
1.模具加工
适用于加工各种形状的冲模。调整不同的间隙补偿量，只需一次编程就可以切割凸模、凸模固定板、凹模及卸料板等。
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