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| 宝贵的镜面电火花EDM加工资料（一） |
| 苏州市宝玛数控设备有限公司 2016-01-27 16:19:05 作者:SystemMaster 来源: 文字大小:[大][中][小] |
摘要：目前镜面电火花加工技术在精密型腔模具制造中逐步得以推广。本文就企业中镜面电火花加工应用的关键环节，结合实践分析了影响镜面加工性能的因素。通过控制各个工艺环节，可有效实现高质量、高效率的镜面电火花成型机加工。对模具制造企业吸收与消化当前先进的电火花加工工艺具有实际的应用价值。
1 引 言
当前，模具制造技术的快速发展，赋予了电火花成型机加工更高的要求。表面粗糙度是电火花加工的一项重要技术指标。目前通过对机床的改进和开发新的工艺方法，已能实现镜面电火花加工。所谓镜面电火花加工一般是指加工表面粗糙度Ra<0.2μm的电火花加工，同时加工表面具有镜面反光效果。该技术主要应用于精密模具的复杂型面的加工，电火花加工获得的高光洁度表面无需再进行手工抛光，避免了手工抛光导致的形状与尺寸精度缺陷问题，具有实际意义。
2 镜面电火花加工关键应用技术
以下根据实践加工经验对镜面电火花成型机加工应用的关键技术进行探讨。
2.1 与工件材料的关系
由于工件材料的化学成分和组织结构的不同，在相同的加工条件下，会产生不同的加工效果。有一些材料能获得良好的镜面效果，而一些材料却得不到镜面效果，甚至表面有条纹等异常情况。表1列出了多种常见工件材料的电火花镜面加工性能。需要注意的是，并不是电火花加工镜面效果不好的材料就说明其不属于镜面材料，如S136 ESR钢材本身具有出色的抛光性能，但使用电火花加工的镜面效果却不理想，这是因为电火花加工与抛光是两种加工原理完全不同的工艺方法。电火花加工的表面是由许多互相重叠的盘状凹坑组成，这些微小凹坑在光的反射下形成了闪光的镜面，不同材料电火花加工后所产生的微观凹坑形貌不相同，因此表面的光亮性也不相同。
2.2 与加工面积及型腔类型的关系
电火花加工的镜面效果与加工面积、形状、深度有直接的关系。
由于电火花加工的表面粗糙度主要取决于单个脉冲能量，通过降低单个脉冲的火花放电能量可产生表面粗糙度值低的反光表面，但这时的镜面加工仅限于小面积加工。随着加工面积的增大，电极和工件之间的寄生电容相应增大，当单个小能量放电脉冲作用于两极之间时，并不能引起两极间的火花放电，此时的间隙电压升高很慢，脉冲能量被储存于寄生电容中，只有当多个放电脉冲到来，寄生电容中储存了足够多的能量后，间隙电压逐渐升高到击穿电压，才引起火花放电，但此时的放电能量相当于多个放电脉冲能量的叠加，产生的放电蚀坑深度将大大增加，表面粗糙度值变大，加工表面便失去镜面效果。
为了实现大面积的镜面电火花加工，通过在工作液中添加一定数量的粉末，会显著地改善电火花加工后的表面粗糙度，达到类似镜面的效果，并能获得更快的加工速度（使精加工时间缩短20%-30%）。
在不使用混粉加工工艺的情况下，加工面积越大越难以获得好的镜面效果。事实上，由于平动工艺的应用，电极并不是整个面积都接触，这种局部放电减少了“电容效应”，另外由于电极与工件之间在放电过程中本身也会产生一层均匀的炭黑层，其作用类似于混粉加工的意义，因此更大一些的加工面积（如1600mm2）通过优化工艺参数也能实现均匀一致的镜面效果。对于使用混粉加工工艺的情况，则可以轻松实现大面积（如10000mm2）的镜面效果。
从加工形状来看，简易形状比复杂形状要容易获得镜面。最容易获得镜面效果的形状是圆形，其次是方形、轮廓复杂的形状，难度最大的是多个型腔整体放电的类型。复杂形状的拐角、弧面处的镜面效果较容易出现不均匀、波纹等异常。
判断型腔镜面加工的难易程度还可以参考放电产生的炭黑层能否均匀覆盖于电极与工件表面的情况。例如底面比侧面更容易获得好的镜面效果，这是因为在整个放电过程中，底面始终处于被修整的状态，炭黑层能均匀分布在加工表面，但侧面是依靠平动加工来完成，炭黑层相对底面不能有效地覆盖。另外，深度越大的型腔，由于加工部位不能均匀地覆盖炭黑层，因此镜面效果的均匀性会受到影响。 |
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