三轴数控电火花加工技术详解

前言

三轴数控电火花加工技术是在多年模具加工实践经验基础上，自主开发研制的三轴联动电火花加工技术，采用了多项新技术，克服了单轴电火花机床功能的不足，同时操作简便易学，是当前电火花加工技术的发展方向。

1 三轴数控电火花机的性能特点

(1)三轴联动侧修。此机床设计了两种侧修图形(方形和圆形)及两种方式(修底和不修底)。棱角分明的矩形采用平底方侧修方案，圆形或多曲面椭圆形采用平底圆侧修方案。在侧修过程中，工具电极成一角度向工件运动进给，此时工具电极同时由中向外(X向和Y向)，由上至下(Z向)，数控自动控制，即三轴联动。这种运动方式不易积碳、排屑排气容易，不会造成拉弧，生产效率高，侧面及底面粗糙度均匀一致，相比单轴平动头电火花加工方式减轻了劳动强度。在加工X轴方向形腔时，X轴同样能实现三轴联动侧修。

(2)X轴向侧向加工对开模，具有独特的优点，合模精度高，生产率可比Z轴向下加工提高20％。

(3)自适宜抬刀。电火花加工基本原理中介绍的蚀除物必须及时排除，达到产生与排除的平衡，否则就不能正常稳定地工作，影响加工效率。一般定时抬刀是不管形腔内有无蚀除物按时间长短抬刀。所谓自适宜抬刀，是形腔内的蚀除物排除大于产生时放电稳定，就不抬刀；形腔内蚀除产生大于排出时，即平衡被打破，此时机床自动抬刀，利用工作液抽吸作用将多余的蚀除物排出，达到平衡或排出大于产生时即停止抬刀，提高效率。

(4) 电火花机床工作时拉弧或蚀除物排出不畅造成假短路容易造成火灾。在行腔中有拉弧或假短路现象时，在电极与工件间产生电阻，处于既不短路也不开路的状态，电源的能量继续在电极与工件中释放热能，工具电极温度越来越高，以至与引然煤油造成火灾。为了安全，本机在控制电路中增加了特殊控制，在产生拉弧或假短路时，立即切断脉冲电源，停止向形腔中供应能量，电极温度不会继续升高，减小了火灾发生的可能。

(5)节能。本机床在电路中减掉了低压回路限流电阻，即减掉了一台50A电源近2KW的限流电阻所产生的热，降低了能量消耗，比同类电源省电量过20％。

(6)在形腔加工中一般的脉冲电源，是将一连串的脉冲输向间隙中，由于间隙中情况复杂，击穿不是每个脉冲初始，而是晚了一断时间，这样造成了电火花的有效脉宽边窄，将近30％左右脉冲随机性变窄，有效脉宽不稳定的脉冲会增加工具的电极的损耗。本机床采用以高压击穿后再给一个完整的低压脉冲方式，脉宽相等，实践证明这种脉冲方式进一步降低了工具电极的损耗、加工表面粗糙均匀，工具电极端面损耗几乎为零。

(7)采用一个电极进行粗精加工，节省了双电极的制造时间与费用，省去了精加工电极校正带来的麻烦，缩短了模具制造的时间。

2 结论

单轴电火花加工机床由于没有侧修功能，由于工具电极比较大，所以采用双电极，即粗加工电极和精加工电极。而三轴电火花加工机床由于具有侧修功能、工具电极损耗低，所以可采用一个电极，进行精加工。

三轴数控电火花加工技术是一项电加工的技术进步，随着该项技术推广运用，也将为电火花加工行业所广泛运用。