电火花加工机床在模具工业的发展

  电火花加工机床自20世纪50年代在中国诞生以来，走过了漫长而快速的发展道路，技术日益先进，应用越来越广，目前已在中国模具工业中占有十分重要的地位，每年都有1万多台新的电火花加工机床进入模具制造领域。在模具型面加工中，电火花加工机床虽然受到高速铣削的严峻挑战，但由於其独特性能和技术的不断进步，电火花加工机床今后仍将在模具工业中发挥其独特的作用，并获得进一步的发展。 20世纪50年代以前，中国模具制造基本是用手工工具配以一般通用机床进行。50年代后期，电加工工艺开始在模具制造中应用。从60年代初开始，两种电火花加工机床（电火花成形机床和电火花线切割机床）在模具制造中的应用不断发展，促进了模具制造技术的提高和模具工业的发展。随着电加工技术的不断发展，电加工在模具加工中所占比例逐步提高，电火花加工机床在模具工业的应用也越来越多。90年代开始，随着高速加工在模具制造中的应用逐步发展，电加工机床的地位受到了挑战。但直到目前，电加工在模具制造仍旧起着极其重要的作用 

　　历史回顾 

　　中国第一台电火花加工机床诞生於1954年。1958年研制成功的DM5540型电脉冲机床具有效率高、电极损耗小的优点，从而开始了电加工机床进入以模具加工为主的时期。“钢打钢”电加工工艺的研究成功解决了电极与冲头的配合问题，这使电加工机床在模具（特别是冲压模具）加工中得到进一步推广应用。1965年出现的晶体管脉冲电源的冲D6140电火花成形机床拓宽了电加工在型腔模具加工中的应用。可控硅电源和晶体管电源的电加工机床，在70年代得到较大的发展，它们与不断完善的平动头相结合，使型腔模电火花平动工艺日趋成熟，促进了型腔模电火花加工的新发展。 

　　电火花线切割机床从60年代起得到迅速发展。1964年中国开发了光电跟踪电火花线切割机床和快速走丝电火花线切割机床。1969年出现快速走丝数控电火花线切割机床。 

　　随着数控技术的发展，80年代电火花机床有了新的突破，陆续出现了一些高性能的数控电火花加工机床。80年代中国还自行开发了场效应管脉冲电源、数控平动装置及工艺技术和低速走丝线切割技术，使中国的数控电火花加工得到迅速发展。随着中外合资企业生产电火花加工机床和引进数控电火花加工技术及机床，电火花加工机床在中国模具工业中的应用越来越多，作用也越来越重要。中国90年代生产的HCX250、DK76、CC100、DK7632等数控低速走丝线切割机床对冲压模具加工来说，不论从工艺、技术、功能、加工精度、效率，表面质量及对超硬材料的加工性能等方面都有很大提高。S205TNC、HCD400K、GW7452、SC110、SF310、B50等一系列性能价格比极具竞争力的数控电火花成形机床的出现，使中国的电火花成形机床在模具工业的应用，更展示了它们的多功能、高精度、稳定可靠、价格适中等优点。 

　　目前概况 

　　目前，电火花线切割加工的精度已达到2微米，最佳加工表面粗糙度可低於Ra0.3微米，这对诸如IC引线框架模等精密模具的加工具有十分重要的意义。由於大锥度（已可达到±30度-40度有的甚至能作90度的切割)和大厚度（已有可切割1米厚度的机床）方面的技术进展，以及自动穿丝、自动定位等技术的进步，电火花切割加工在塑料和铝型材料挤出模及冲压模制造中充分发挥了它的优势。精密电火花线切割加工和研磨、抛光相结合的加工方式，在模具加工中正在不断发展。由於镜面电火花加工技术的发展，精密电火花成形机床在精密型腔模具加工方面，起着越来越重要的作用。有的电火花成形机的加工表面粗糙度可达Ra0.1微米。电加工虽然已受到高速铣削的严重挑战，但它仍旧有　广泛的前景。例如在模具的深窄小型腔、窄缝、沟糟、拐角、冒孔等加工方面，具有其他加工方法难以替代的作用。“电火花铣削加工”、“混粉加工”、“模糊控制”、“微细电火花加工”等技术的发展和直线电机及专家系统的应用，也使电火花加工机床继续保持良好的发展。数控高速电火花小孔加工机性能的不断提高使它的用途越来越广。 

　　现在，电火花加工技术与模具制造已密不可分。一方面是电火花加工技术的发展，为模具工业的发展创造良好的条件，另一方面是模具工业的发展，向电火花加工提出了越来越高的要求，促使电火花加工技术的发展。两者相辅相成，相互促进，共同发展。近年来，中国模具行业每年新增加的电加工机床都在1万台以上，它们在模具工业中发挥着极其重要的作用。在现在的模具生产中，大约三分之一的加工工作是由电火花加工机床完成的。由此可见它们在模具工业中的重要作用。 

　　前景展望 

　　日益加剧的市场竞争要求模具制造周期越来越短，工业产品零件大型化和精度的不断提高要求模具日趋大型化和精密化。电火花加工技术亦要跟上这些要求。因此，快速、大型、精密、大厚度切割等都是电火花加工机床今后的发展方向。当然，不断提高电火花加工机床的可靠性、继续降低电极损耗、进一步简化操作、提高自动化程度及降低机床成本，仍旧是电火花加工机床的发展方向