第三章電火花成形加工

模具特種加工：有別于傳統機械加工的新型加工方法,

廣泛應用于模具制造的各個部門，是模具制造中必不可少的加工方法。直接利用電能、化學能、光能和聲能對工件進行加工。

模具特種加工的內容：電火花成形加工，電火花線切割加工，電解加工，電鑄，電化學拋光，化學加工，激光加工，超聲波加工等。

模具材料特點：高熔點，高硬度，高韌性；

結構復雜，工藝要求特殊。

特種加工特點：

1.不要求工具材料比工件材料硬;

2.不需要在加工過程中施加明顯的機械力。

電火花成形加工3.1電火花加工的基本原理3.2電火花加工的基本規律3.3電火花加工的設備3.4電火花穿孔加工和成形加工3.1電火花加工的基本原理一、電火花加工的基本原理電火花加工的基本原理是基于工具電極與工件電極（正極與負極）之間脈沖性火花放電時的電腐蝕現象來對工件進行加工，以達到一定形狀、尺寸和表面粗糙度要求。電腐蝕現象：由于放電所引起的電極燒蝕現象。（19世紀初發現電腐蝕使電極表面的金屬發生瞬時熔化和汽化，1943年研制出第一臺電火花穿孔機。）產生電腐蝕的原因：當極間產生火花放電時，會在放電通道中產生大量的熱，以致使電極表面的局部金屬瞬時熔化和汽化而被蝕除。3.1電火花加工的基本原理3.1電火花加工的基本原理電火花加工的物理本質:了解電火花加工的物理本質有助于我們掌握電火花加工規律，控制電火花加工質量。電火花加工的物理過程是非常短暫而又復雜的，每次脈沖放電腐蝕都是電動力、電磁力、熱動力以及流體動力等綜合作用的過程，并可大概地分為:極間介質的電離擊穿及放電通道形成、能量轉換和傳遞、電極材料的拋出、極間介質消電離等幾個階段。電火花加工物理本質3.1電火花加工的基本原理1、極間介質的介電擊穿和放電通道形成由于極間距離小以及電極表面的微觀不平，極間電場不均勻。在距離最小的尖點處，介質被擊穿而形成放電通道。放電時間：很短，10-7—10-3s；電流密度：很大，105—106A/m2；放電中心溫度：很高，10000-12000℃。物理過程：當極間局部電場強度大于介電液的介電強度，形成放電通道；電阻迅速下降，電流迅速上升，脈沖電壓迅速降至火花維持電壓；極間形成高溫高壓的等離子體，放電通道沿徑向膨脹，但受到周圍介質的壓縮效應和自生磁場作用，放電通道截面很小。伴隨等離子振蕩、氣泡振蕩以及光輻射、射頻輻射、聲輻射等物理現象。3.1電火花加工的基本原理3.電極材料的拋出脈沖放電初期，為熱爆力的拋出作用；在脈沖放電持續期間，汽化爆炸，把熔融材料拋出；在脈沖放電結束之后，由于流體動力作用，熔融金屬還會額外拋出一部分。總之，電極材料的拋出是熱爆炸力、電動力、流體動力等綜合作用的結果。蝕除的金屬除一部分以氣相拋出外，大部分將是以液相拋出。電蝕產物的形成：被拋出的金屬蒸汽和液滴在極間介質中迅速冷卻凝固聚成球狀顆粒而成為電蝕產物。放電效果：每次放電在電極表面留下一個盆地狀的凹坑。3.1電火花加工的基本原理二、電火花加工的特點1．脈沖放電的能量密度很高。故可加工任何硬、脆、韌及高熔點的導電材料。在一定的條件下還可以加工半導體和非導電材料。從而擴大了模具的選材范圍。2．加工時，工具電極與工件不接觸，二者之間不存在明顯的宏觀作用力，而且工具材料也不必比工件硬。有利于工具電極的制造，有利于加工復雜緊密模具，有利于在淬火后加工。3.脈沖放電的持續時間短。熱量傳遞范圍小，熱影響區小。3.1電火花加工的基本原理三、電火花加工工藝方法分類按工具電極的形狀、工具電極和工件相對運動的方式和用途的不同，大致分為電火花穿孔成形加工、電火花線切割加工、電火花磨削和鏜磨、電火花表面強化與刻字等。前三類屬電火花成形、尺寸加工，是用于改變零件形狀或尺寸的加工方法；最后一類屬表面加工方法，用于改善或改變零件表面性質。電火花穿孔加工和電火花線切割應用最為廣泛。本章主要介紹電火花成形加工。3.2電火花加工的基本規律電火花加工的基本規律電火花加工的工藝指標：加工速度、加工精度、加工表面質量以及工具電極相對損耗。影響這些工藝指標的因素有哪些？只有掌握了電火花加工的基本規律，才能利用電火花加工出滿足要求的模具零件。3.2電火花加工的基本規律一、影響加工速度的主要因素

電火花成形加工的速度，是指在一定的規準下，單位時間t內工件被蝕除的體積V或質量m。

體積加工速度：νv＝V/t（m3/min）質量加工速度：νm＝m/t（g/min）規準（又稱電規準），是指加工所用的一組脈沖參數。脈沖參數：脈沖寬度、脈沖間隔、脈沖周期、電流峰值等。影響加工速度的主要因素有電參數、極性效應、工件材料的熱學性質、工作液、排屑條件等。3.2電火花加工的基本規律1．電參數

根據前面所討論的電火花加工的物理本質可知，每個脈沖放電，都會在工件表面形成一個高溫熱源而使一定的工件材料蝕除，并在工件表面留下一個微小凹坑。而單個脈沖能量W愈大，傳遞給工件上的熱量就愈多，被蝕除的材料也愈多，并近似于正比例關系。單個脈沖蝕除量：

Vi＝KW

一分鐘蝕除量：V＝60fKWλk----與電極材料、脈沖參數、加工極性、排屑條件等有關；f-----脈沖放電頻率(s-1)；W------單個脈沖能量（J）；

λ------有效脈沖利用率。

結論：（1）加工速度正比于W和f；（2）矩形波加工時加工速度正比于脈沖電流幅值Im和脈沖放電持續時間ton。3.2電火花加工的基本規律2．極性效應概念：在電火花加工過程中，無論是正極還是負極，都會受到不同程度的電腐蝕。即使是正負兩極材料相同，也往往會出現正負兩極的蝕除速度不一樣，這種由于極性不同而發生蝕除速度不一樣的現象叫做極性效應。“正極性”加工和“負極性”加工：工件接正極稱為正極性加工，工件接負極稱為負極性加工。極性效應的產生原因：由于正負電極受到的帶電粒子轟擊效果不同而產生。極性效應與ton有關，還與電極材料和單個脈沖的能量W有關。W一定情況下，每種材料都有一個蝕除量最大的最佳脈寬。3.2電火花加工的基本規律材料的蝕除量與脈寬關系3.2電火花加工的基本規律3．工件材料的熱學常數脈沖放電的熱能主要消耗在：局部金屬材料的升溫；固相材料熔化；熔融金屬汽化等。工件材料的熱學常數是指：熔點、沸點、導熱系數、比熱容、熔化潛熱、汽化潛熱等。熔點、沸點、比熱容、汽化熱等愈高，電蝕量愈少，加工速度就慢；導熱系數越大，散失的熱量越多，也會降低蝕除量。

石墨熔點高：3500℃，鎢熔點：3367℃。銅的導熱系數最大。石墨、鎢和銅都是常用的電極材料。3.2電火花加工的基本規律5．排屑條件

電蝕產物：蝕除的金屬微粒，熱分解產生的氣泡和碳粒等。改善排屑條件是為了限制電蝕產物濃度過大，防止造成結碳“拉弧”，以保證加工穩定進行。對于加工深度大，加工面積大，加工型面復雜的工件更是易產生結碳“拉弧”，甚至加工難以進行。改善措施：①采用沖油或抽油；②將工具電極定期地自動抬起；③增大脈間間隙；④降低加工平均電流。影響排屑條件的因素：加工面積、深度，型面復雜程度，加工電流，脈沖間隙，工作液等。3.2電火花加工的基本規律1、尺寸精度放電間隙大小、電參數的選擇、工具電極損耗大小都會直接影響加工工件的尺寸精度。如放電間隙不變，可以通過修正工具電極尺寸進行補償。

δ=Kμμ+Ktt-n+KRW0.4+Amδ-單面放電間隙（mm）；

μ-脈沖電壓幅值（V）；t-脈沖電壓延續時間（s）；W-單個脈沖放電能量（J）；Am-機械因素因此的擴大量，約為0.003mm。其余是與液體介質和加工材料有關的常數。放電間隙：粗加工，δ單=0.5mm；精加工，δ=0.01mm。加工復雜形狀時，間隙愈大，棱角部位電場不均的影響也愈明顯，間隙愈小，加工（仿形）精度也愈高。3.2電火花加工的基本規律2.形狀精度1）斜度電火花加工時側面產生斜度，使上端尺寸大而底端尺寸小。這是由于“二次放電”和工具電極損耗而產生的。“二次放電”是指已加工的表面上，由于電蝕產物的混入而使極間實際距離減小或是極間工作液介電性能降低，而再次發生脈沖放電現象，使間隙擴大。工具電極損耗也會產生斜度。2）圓角工具電極上的尖角和凹角，很難精確地復制在工件上，而是形成一個小圓角。采用高頻窄脈沖精加工時，δ小，R可以很小，R<0.01mm。3.2電火花加工的基本規律3.2電火花加工的基本規律

工件材料對加工表面粗糙度也有影響。熔點高的材料（硬質合金），在相同能量下加工的表面粗糙度要比熔點低的材料（鋼）好。精加工時，工具電極的表面粗糙度也將影響到加工表面粗糙度。由于石墨電極很難加工到非常光滑的表面，因此用石墨電極的加工表面粗糙度較差。3.2電火花加工的基本規律2、表面變質層和表面力學性能電火花加工過程中，在火花放電的瞬時高溫和工作液的快速冷卻作用下，材料表面層的化學成分、微觀結構發生了很大的變化，形成一層通常存在殘余應力和微觀裂紋的變質層。對于熔化、氣化材料，可將變質層分為熔化凝固層和熱影響層。

熔化凝固層位于工件表面最上層，它被放電時瞬時高溫熔化而又滯留下來，受工作液快速冷卻而凝固。熔化凝固層的厚度隨脈沖能量的增大而變厚，大約為1～2倍的Rmax，但一般不超過0.1mm。

電火花加工表面變化層3.2電火花加工的基本規律熱影響層介于熔化凝固層和基體之間。熱影響層的金屬材料并沒有熔化，只是受到高溫的影響，使材料的金相組織發生了變化，它和基體材料之間并沒有明顯的界限。熱影響層中靠近熔化凝固層部分，由于受到高溫作用并迅速冷卻，形成淬火區，其厚度與具體條件有關，一般為2～3倍的Rmax。顯微裂紋一般僅在熔化層內出現，只有在脈沖很大情況下才有可能擴展到熱影響層。表面變質層的形成導致電火花加工表面力學性能的改變，通常硬度和耐磨性能提高，而抗疲勞性能下降。要提高表面完整性，必須設法減小表面變質層的厚度。3.2電火花加工的基本規律3.表面微觀裂紋在電火花加工表面,由于高溫作用并迅速冷卻而產生拉壓力,往往會產生微觀裂紋.裂紋一般出現在熔化凝固層,當脈沖能量很大時有可能擴展到熱影響層.影響微觀裂紋產生的主要因素:脈沖能量和工件材料.淬火過的材料由于存在一定的內壓力,也比較容易產生微觀裂紋.3.2電火花加工的基本規律四、工具電極相對損耗采用相對損耗或損耗比θ作為衡量工具電極耐損耗的指標。即

VE——工具電極耗損速度；VW——加工速度。上式中加工速度和損耗速度均以mm3/min為單位計算，則θ為體積相對損耗。如以g/min為單位計算，則θ為質量相對損耗；如以mm3/min為單位計算，則θ為體積相對損耗。每種電極材料都有一最佳峰值電流寬度與熔坑的最大體積對應。合理選擇工具電極的材料，以確保工具電極的最佳峰值電流寬度偏離工件電極的最佳峰值電流寬度，以工件電極的最佳峰值電流寬度作為依據選擇加工脈沖的參數，可以保證電極的低損耗。電極損耗與脈寬及極性之間的關系哈哈哈3.2電火花加工的基本規律降低工具電極相對損耗的途徑:（1）正確選擇加工極性:負極性加工(中粗加工)時，ton>300μs,θ<1%.正極性加工(精加工)時,ton<20μs時.(2)選擇合適材料作工具電極：常用中大型腔加工電極材料:石墨(θ小,導熱性好);中小型腔加工用電極:紫銅(導熱性好,易成形);穿孔加工用電極:黃銅(損耗較大,但加工穩定性好)；特殊加工（精密加工等）：銅鎢合金或銀鎢合金。

3.2電火花加工的基本規律(3)建立炭黑保護層：電火花加工時由于工作液（煤油）的熱分解而產生大量的游離碳，這些直徑0.1μm以下的微粒在工作液中形成膠體系統，膠粒帶負電，易被正極吸附，形成炭黑保護層。利用炭黑保護層的條件：煤油中負極性加工，大脈寬小電流。帶負電的炭膠粒吸附到工具表面，補償工具電極損耗。可實現θ<1%的低損耗加工。石墨加工鋼：Im/ton<0.1-0.2μA銅加工鋼：Im/ton<0.06-0.12μA鋼加工鋼：Im/ton<0.04-0.08μA3.2電火花加工的基本規律（4）利用電噴鍍現象。在電火花加工中，熔融金屬噴爆出來時，在一定條件下可以在工具電極表面形成電鍍層，以補償工具電極的損耗。長脈沖、小電流、水質工作液時易出現噴鍍層。（5）利用電化學作用。水作工作液時，在電火花加工時易發生陽極溶解、陰極沉淀的電化學現象。正極性加工時出現的陽極溶解提高加工速度，陰極沉淀補償電極損耗。3.2電火花加工的基本規律常用的電極材料有紫銅、黃銅、石墨、鑄鐵和鋼等。電極材料電火花加工性能機械磨削的可加工性說明加工穩定性電極損耗紫銅好較小較差常用、磨削困難黃銅好較大一般常用石墨較好較小好常用、強度差、粉塵大鑄鐵一般一般好常用鋼較差一般好常用3.3電火花加工的設備電火花成形加工設備及附件：

電火花成形加工是通過工具電極相對于工件的進給運動，把成形工具電極的形狀和尺寸反拷在工件上，從而加工出所需要的零件。實現這種工藝方法的機床設備通常稱為電火花成形加工設備，或稱電火花成形機床。電火花機床一般由脈沖電源、自動控制系統、工作液循環系統以及機床本體等四部分組成。3.3電火花加工的設備3.3電火花加工的設備一、脈沖電源脈沖電源又稱脈沖發生器，其作用是把220V或380V的50Hz工頻交流電轉換成一定形式的單向脈沖電流，供給電極產生電火花所需要的放電能量。電源的性能直接影響加工速度、精度、表面質量、加工穩定性工具電極的損耗。對脈沖電源的要求是：1）影響工藝指標的主要參數（電流幅值、脈沖寬度、脈沖停歇時間等）可調。2）有足夠的放電能量，在粗、中、精規準下都有一定的加工速度和較低的電極損耗。3）所產生的脈沖是單向脈沖，脈沖前沿要陡，后沿不能延續太長，以利于穩定放電能量，提高放電頻率。4）性能穩定可靠，模塊化結構，以便于檢測和維修。5）無污染、低成本、低能耗、長壽命。3.3電火花加工的設備電火花加工脈沖電源性能特點比較電火花加工電源種類：弛張式，電子管式、閘流管式、晶體管式、晶閘管式。目前應用最廣的是晶閘管式。晶閘管式脈沖電源：頻率：0.25-60KHz，脈寬：5-1400μs，最大加工電流：300A以上。電極相對損耗：<1％，最大加工速度：4000mm3/min最小Ra＝1.6μm，最小單面間隙：0.02mm，側面斜度：7′－15′特點：線路簡單，電源輸出功率大，易獲得低損耗，適用與大中型工件的穿孔加工和成形加工。二、自動進給調節系統放大驅動執行機構調節對象測量環節比較環節設定值電火花成形加工的自動控制系統，主要是控制放電間隙、極間物理狀態及加工深度等。主要部分是間隙自動調節系統。放電間隙δ的大小與加工速度及加工表面質量密切相關。當放電間隙控制在最佳放電間隙附近時，加工速度最高。放電間隙過大，脈沖利用率降低，間隙太小，電蝕產物難以排除產生二次放電，加工速度降低。對間隙自動調節系統的要求：1）有較寬的調節范圍；2）有足夠的靈敏度和快速性；3)有必要的穩定性；4）結構簡單，操作方便。

二、自動進給調節系統間隙自動調節系統組成：（1）測量環節：通過測量電參數得到放電間隙大小及變化的信號。（2）比較環節：是通過與“給定值”比較判斷間隙大小和極間物理狀態。（3）放大環節：是把測量比較輸出的信號放大，使之具有足夠的驅動功率。晶體管放大器和電液壓放大器。（4）執行環節：根據放大環節輸出的控制信號的大小及時地調整工具電極的進給，以保持合適的放電間隙，從而保證電火花加工正常進行。自動進給調節系統的任務：維持一定的δ，保證穩定加工；控制最佳放電間隙，實現加工速度最高。放電間隙與加工速度及表面粗糙度之間的關系3.3電火花加工的設備三、主機1、基本組成電火花成形加工設備的主機，也就是它的機械部分，習慣上也稱機床部分，主要包括主軸、床身、立柱、工作臺等部分。A35R電火花加工機床（日本）3.3電火花加工的設備2、機床主要規格我國機械工業部標準規定，電火花成形機床均用D71加上工作臺臺面寬度的1/10表示。如：D7120——表示為工作臺臺面寬度為200mm的電火花成形機床。我國電火花成形機床的型號規格3.3電火花加工的設備四、工作液循環過濾系統電蝕產物（如金屬微粒、碳粒、氣泡及加工余熱等）不及時排除，會破壞電蝕過程的穩定性，降低加工速度，增大電極損耗，使加工精度和表面質量惡化。為此，對工作液必須進行循環過濾。排除方式：1）沖油式；2）抽油式。過濾方法：1）自然沉淀法；2）介質過濾法。——黃沙、木屑、過濾紙、活性炭等3.3電火花加工的設備3.3電火花加工的設備五、機床附件1、電極夾具：作用是把工具電極裝夾固定在主軸上，并能調節電極的軸線與主軸軸線重合或平行。要求夾具結構簡單、剛性好、精度高、調節方便。2、平動頭：平動頭通過調節平動量控制主軸的水平移動。平動頭主要用于型腔模在半精和精加工時精修側面，同時還能提高仿形精度。要求其精度高、剛性好、結構簡單、質量輕、體積小。圖為雙偏心式平動頭的原理圖。利用偏心軸和偏心軸套相對轉動一個角度，就可以控制工具電極的平動量。

δ＝2δ1sinα/2數控平動頭：可以實現按預定軌跡和偏移量進給平動，提高加工精度和精修效率。雙偏心式平動頭平動原理當偏心軸套運動時，O2點的運動軌跡即為以δ為半徑的圓。工具電極裝在偏心小軸3上，即工具電極作平動。3.4電火花穿孔成形加工電火花穿孔成形加工穿孔加工型腔加工沖模（包括凸凹模及卸料板、固定板）粉末冶金模擠壓模（型孔）型孔零件小孔深孔型腔模（鍛模、壓鑄模、塑料模、膠木模）型腔零件3.4電火花穿孔成型加工一、電火花穿孔加工1、電火花穿孔加工方法凹模的尺寸精度主要靠工具電極來保證，因此，對工具電極的精度和表面粗糙度都應有一定的要求。如凹模的尺寸為L2，工具電極相應的尺寸為L1，單面火花間隙值為，則L2=L1+2Sl其中火花間隙值Sl主要決定于脈沖參數與機床的精度，只要加工規準選擇恰當，保證加工的穩定性，火花間隙值Sl的誤差很小，因此，只要工具電極的尺寸精確，用它加工出的凹模也是比較精確的。3.4電火花穿孔成型加工2、穿孔加工工藝特點及工藝路線工藝特點：1）可在淬火后進行加工，避免熱處理變形的影響；2）沖模配合間隙均勻，刃口耐磨；3)不受材料硬度限制，擴大了模具選材范圍；4）對于復雜凹模不用鑲拼結構，簡化了結構，提高了強度。加工工藝路線：1）電極準備；2）工件準備；3）加工參數選擇:電參數和非電參數；4）裝夾校正—加工—檢驗。電火花穿孔加工的工藝路線3.4電火花穿孔成型加工3、工具電極（1）電極材料的選擇在放電間隙δ和凹凸模配合間隙Δ接近時可以用凸模作為凹模的加工電極。由于可以采用加長電極的方式補償電極損耗，穿孔加工的電極材料選擇主要考慮加工穩定性，如常常選擇黃銅，或者紫銅、石墨、鋼等。（2）電極的設計

要求工具電極的尺寸精度和表面粗糙度比凹模高一級，一般精度不低于IT7，表面粗糙度小于Ra1.25μm，且直線度、平面度和平行度在100mm長度上不大于0.01mm。工具電極應具有足夠的長度，若加工硬質合金時，由于電極損耗較大，電極還應適當加長。工具電極的截面輪廓尺寸除考慮配合間隙外，還要比預定加工的型孔尺寸均勻地縮小一個加工時的火花放電間隙。3.4電火花穿孔成型加工紫銅電極加工過程中穩定、生產率高、損耗小、但其韌性大，機械加工性能差，磨削加工困難，來源少，價格較貴。一般用仿形刨削作最后精加工，與鉗工修整配合。此種材料主要用于截面形狀小而復雜或帶有尖角的電極。3.4電火花穿孔成型加工黃銅電極

加工過程中穩定，生產率很高，但其損耗比紫銅大。可用仿刨加工或成形磨削，但其磨削性能不如鋼和鑄鐵。與紫銅相比，其機械加工性能好，價格較低，來源也較多，所以，比紫銅用得較多。鑄鐵電極機械加工性能好，易于成形磨削，來源豐富，價格低廉，電極損耗小，但電火花加工過程穩定性較差，容易起弧，生產率不及銅電極。3.4電火花穿孔成型加工鋼電極

所謂鋼電極實質上是將凸模加長，加長的部分即用作電極，電火花加工后把損耗部分切除掉則可作凸模使用。所以電極材料就是凸模的材料。常用T8A、T10A、CrWMn、Cr12等，這些材料都具有良好的機械加工性能，便于成形磨削，來源豐富，價格便宜。但與鑄鐵一樣電火花加工過程也不夠穩定，生產率比鑄鐵電極低，損耗也比鑄鐵電極大些。3.4電火花穿孔成型加工（3）電極的結構形式1）整體式電極；最常用。體積小、易變形的電極，可在有效長度上部加粗以提高剛度；體積大的電極，可開孔減輕重量。2）鑲拼式電極；3）組合電極：用于多型孔的凹模，一次加工可完成各型孔的加工。3.4電火花穿孔成型加工（4）電極長度

式中：L——所需的電極長度（mm）；H——凹模的有效厚度，即要求加工的厚度（mm）；H1——一些模板后部挖空時電極需加長的部分（mm）；H2———些小電極端部不宜開連接螺孔，需考慮電極裝夾的長度（mm），約10~20mm；n——一個電極使用的次數；K——校孔系數，當電極材料損耗小、型孔簡單、電極輪廓無尖角要求時，K取小值，反之取大值。電極長度3.4電火花穿孔成型加工（5）電極截面尺寸1）按凹模尺寸和公差設計電極截面尺寸因為穿孔加上所獲得的凹模型孔和電極截面輪廓相差一個放電間隙。根據凹模尺寸和放電間隙便可算出電極截面上相應的尺寸。單面放電間隙通常是指末檔規準加工凹模下口的單面放電間隙δ。為了保讓刃口表面粗糙度(一般Ra＝0.8um)，最后須用精規準修出，此時的單面放電間隙為0.01~0.03mm。3.4電火花穿孔成型加工2）按凸模尺寸和公差確定電極截面尺寸，則根據凹、凸模配合間隙不同可分為下述三種情況。①凹、凸模配合間隙等于放電間隙時，電極截面尺寸和凸模截面尺寸完全相同；②凹、凸模配合間隙大于放電間隙時，電極的輪廓應比凸模輪廓均勻放大（電鍍）；③凹、凸模配合間隙小于放電間隙時，電極的輪廓應比凸模輪廓均勻縮小（化學腐蝕）。3.4電火花穿孔成型加工（6）階梯電極

所謂“階梯電極”，就是將原來的電極適當加長，而加長部分的截面尺寸適當縮小，呈階梯形狀（見下圖）。加長部分在電火花穿孔加工時，先用加長部分的電極在粗規準下加工，然后用原來的電極在精規準下進行粗修。這樣可以大大提高加工速度等工藝指標。3.4電火花穿孔成型加工4、電規準的選擇和轉換穿孔加工中，常選擇粗、中、精三種規準加工。對粗規準的要求是：生產率高；工具電極的損耗小。轉換中規準之前的表面粗糙度應小于Ra6.3μm，否則將增加中精加工中的加工余量與加工時間；加工過程要穩定。所以，粗規準主要采用較大的電流，較長的脈寬（20～60μs），加工速度：50－100mm3/min。。中規準用于過渡性加工，以減少精加工時的加工余量，提高加工速度。精規準用來最終保證模具所要求的配合間隙、表面粗糙度、刃口斜度等質量指標。應采用小的電流，高的頻率、短的脈寬（一般為2～6μs）,加工速度：7－10mm3/min。3.4電火花穿孔成型加工5、加工實例（SYL電機轉子沖模凹模）工件：材料Cr12，36個嵌線孔，刃口高度12mm，硬度62－64HRC，配合間隙0.04-0.06mm.1）工具電極：沖頭直接作電極，采用組合電極形式(36個)，長65mm。沖頭材料Cr12。2）模塊準備：留加工余量0.3-0.5mm，熱處理HRC62－64。3）電極與工件裝夾：電極與工件垂直并校正位置。4）加工規準：精規準一次加工成形，ton＝2μs，toff＝25μs。單邊放電間隙：0.05mm。5)加工效果：加工速度110mm3/min,配合間隙0.06mm,雙邊斜度:0.04mm,表面粗造度Ra1.6μm。電極裝夾1-鑲塊2-熱套圈3-斜銷4-電極5-襯圈3.4電火花穿孔成型加工二、型腔模的電火花加工1、工藝特點（與穿孔加工相比）型腔模電火花加工是三維曲面加工，對側面和底面的形狀和尺寸精度都有要求。1）要求電極損耗小（不可以采用加長電極的方法解決電極損耗對加工精度的影響）；2）加工時蝕除量大，要求加工速度快；3）需要采用平動頭進行側面修光。3.4電火花穿孔成型加工2、型腔電火花加工的工藝方法1）單電極平動法——我國應用最廣優點：只需一個成形電極，一次裝夾定位。加工誤差0.05mm。缺點：對于棱角要求高的型腔，加工精度難于保證。2）多電極更換法（國外多采用）優點：仿形精度高，尤其適用于尖角、窄縫多的型腔模加工。缺點：電極重復制造精度要求高，電極更換時的裝夾用重復定位精度也難保證。一般采用2個電極；高精度，表面質量要求高時，采用3個或更多電極。3）分解電極法——根據型腔現狀將電極分成主型腔電極和副型腔電極分別制造，加工時先加工主型腔，副型腔電極加工尖角、窄縫等。優點：可在加工過程中使用不同的加工規準，有助于提高加工速度和質量。缺點：必須注意主型腔和副型腔的定位精度。3.4電火花穿孔成型加工3．型腔電極的設計電極設計的主要內容是選擇電極材料，確定結構形式和尺寸等。使用最廣泛的電極材料是：石墨和紫銅結構形式：①整體式——尺寸大小和復雜程度一般的型腔；②鑲拼式——尺寸較大或電極形狀復雜的電極；③組合式——適于一模多腔，提高加工速度。3.4電火花穿孔成型加工1）電極的水平尺寸a=A±kb在凹模基礎上均勻地向內縮放一個尺寸b（b=δ+Hmax-hmax）其中：δ——粗規準加工的單面脈沖放電間隙。Hmax——粗規準加工時表面微觀不平度的最大值。hmax——精規準加工時表面微觀不平度的最大值。k——與型腔尺寸注法有關的系數。突出部分取+號，凹入部分取—號；尺寸兩端都在邊界上k取2，一端在邊界上取1。中心線的位置尺寸和角度值k取0。電極水平截面尺寸示意圖3.4電火花穿孔成型加工2）電極的垂直尺寸電極垂直方向的有效加工尺寸：l=L±kΔl——電極垂直方向的有效加工尺寸；L——型腔深度方向的尺寸；k——與尺寸注法有關的系數。

Δ—電極端面修正量（含端面損耗和放電間隙）電極的總高度為：H＝L+L1+L2L－電極加工一個型腔的有效高度；L1－當加工一個型腔位于另一個型腔中時需增加的高度；L2－考慮電極裝夾應增加的高度。3.4電火花穿孔成型加工3）排氣孔和沖油孔的