电火花成型加工的难点及具体解决方案和结果

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　　摘要：电火花成型机床加工径深比超过 1:10 的精密深槽，是电火花成型加工行业的难点。

本文通过先系统分析各难点，给出了具体解决方案和结果。

　　关键词：电火花成型机床；加工精密深槽；阶梯状电极；电极校正找正；

　　目前，国内外机械加工行业的电火花机床主要分为三类，电火花线切割机床、电火花高速

小孔机床和电火花成型机床。其中，电火花成型机床在机械加工行业中应用不是特别广泛，但

是，对于加工一些形状怪异、深度较大、精度较高、盲孔不通、位置独特、材料超硬的金属零

件时，显得意义非凡。其中有一类深度过大的高精度窄槽，是电火花成型机床加工中的难点。

　　一般电火花加工孔槽，都是采用整体式的电极，但是，当深径比超过 1:10 以后，电火花成

型加工中的二次放电就会造成电极受热变形，而且变形量有时很大，从而使工件超差甚至报

废。不管是加冲抽油还是工具电极高抬刀，效果都不是太好。如果用精加工电参数加工，工具

电极的变形量会好一些，但是，也难以完全避免，而且电火花精加工效率太低，加工周期也太

长。

　　我在工作中就遇到了这样一个难题。在一个直径 50mm 长度 200mm 的零件端面上，均匀

分布着着 4个槽，槽的宽度 1.5mm、长度 6mm、深度要加工到 50mm 深，深径比达到 1:33,远

远超过了一般意义上的深孔槽概念。4个槽的中心各打了一个直径 1.3mm 的工艺孔，在槽深

50mm 处有 4个横向直径 8mm 的孔，正好可以用来电火花放电加工时排气排销。槽的尺寸精度

为0.01mm,形位精度为 0.03mm,光洁度为 1.6,有几十个小滑块和这 4个槽装配使用，小滑块的尺

寸是一致的，要求 4个槽可以互换小滑块，槽和小滑块滑动配合，单面间隙为 0.005mm,并且在

深度 50mm 方向上任何地方都必须保持 0.005mm 的单面间隙。其他机床很难加工完成这个任

务，即便是电火花成型机床也是面临重重困难。

图1

　　 1　具体难点

　　（1）槽宽 1.4mm 槽长 6mm,所以，一般紫铜电极尺寸定为宽度 1.2mm、长 5.8mm,深度方

向电极要超过 50mm.线切割加工完成电极后，深度 50mm 方向的电极平面度变形是一定的，即

便线切割采用多次切割的方法尽量消除变形，变形也是很难避免，变形有时可以达到 0.5mm,所

以，手工校正这个电极的平面变形就是一个难点。

　　（2）槽深 50mm 电火花加工起来更加困难，即便电极校正得很完美，电极在加工过程中

深度方向上也极易变形，因为随着深度的不断加深，加工中产生的电蚀物也更加难以排出，这

些电蚀物不断地二次放电，而且放电的位置没有规则，从而使电极受热不均造成变形，变形量

有时也会到达 0.5mm,这种情况出现就会使工件直接报废，这是第二个难点。

　　（3）电极的找正问题，这个形状大小的紫铜电极强度极低，尤其是电极头部，各种测量

找正的表都有一定压力，这个表的一般压力就会让电极弹性变形特别大，甚至直接把电极顶

弯，找正是第三个难点。

　　 2　采取的针对性措施

　　（1）电火花电极一般所采用的结构方式是整体式的，既加工的型腔什么样，电极就什么

样，只是电极单边比工件缩小0.3mm 左右放电间隙。而要加工超级深孔，这种传统的方式无论

如何是不行的。我采用了阶梯方式的电极，把电极分为放电加工段、支撑排削段、夹持固定

段。加工段为1.2mm 宽，5.8mm 长，8mm 高。支撑段为0.7mm 宽，5.3mm 长，52mm 高。夹

持段为1.2mm 宽，5.8mm 长，15mm 高。也就是电极的支撑段比加工段单边又缩小了 0.25mm.

　　（2）手工校正采用硬木紫檀加工成的各种校正冲头，把支撑段垫起来，手锤击打校正冲

头逐点校正电极。冲头长60mm 左右，直径 10mm,头部角度15 度左右，最小的冲头头部直径

为0.5mm 球头。因为线切割加工的这种电极，变形主要是沿着52mm 方向隆起，电极并不扭转

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电火花成型加工的难点及具体解决方案和结果　　摘要：电火花成型机床加工径深比超过1:10的精密深槽，是电火花成型加工行业的难点。本文通过先系统分析各难点，给出了具体解决方案和结果。　　关键词：电火花成型机床；加工精密深槽；阶梯状电极；电极校正找正；　　目前，国内外机械加工行业的电火花机床主要分为三类，电火花线切割机床、电火花高速小孔机床和电火花成型机床。其中，电火花成型机床在机械加工行业中应用不是特别广泛，但是，对于加工一些形状怪异、深度较大、精度较高、盲孔不通、位置独特、材料超硬的金属零件时，显得意义非凡。其中有一类深度过大的高精超槽，是电火花成型机床加工中的难点。　　一般电火花加工孔槽，都是...

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