電火花加工模具的生產效率低下和品質不穩定的缺點  
    電火花加工模具的生產效率低下和品質不穩定的缺點逐漸暴露出來

。要縮短制造周期并降低成本，必須廣泛采用先進切削加工技術。這些

機床主要包括各種高速數控銑床、加工中心等。  

　　為實現模具型腔及其相關部位的高速加工，機床需要具備以下特點

：  

　?。?）大承重和高剛性這是由于模具正在向大型化方向發展，加工

設備必須具有足夠大的臺面尺寸和工作行程與之適應。現在，幾噸到幾

十噸的模具非常普遍，要求機床工作臺面能承受大重量。模具材料的強

度和硬度都很高，加上常常采用伸長量較大的小直徑端銑刀加工模具型

腔，因此加工過程容易發生顫振。為了確保零件的加工精度和表面質量

，用于模具制造的高速機床必須有很高的動、靜剛度，以提高機床的定

位精度、跟蹤精度和抗振能力。  

　?。?）高轉速和大功率高速加工是發展方向，高速銑削在模具加工

中已顯示了極大的優越性。為了適應模具型腔曲面的加工，刀具的半徑

應小于型腔曲面最小圓周半徑，以免加工過程中刀具與工件發生“干涉

”。由于刀具直徑小，因此要求主軸轉速非常高，國外高速加工機床主

軸轉速已達到40000~100000r/min，快速進給速度可達30000~60000min

。型腔和模具零件其他部件粗、精加工常常在工件一次裝夾中完成，故

主軸功率要大，中等尺寸模具銑床和加工中心的主軸功率常為10~40kW

，有的甚至更高。  

　?。?）能多軸聯動及良好的深孔腔綜合切削能力模具型腔多為復雜

的空間6曲面及溝槽所構成，且許多模具具有深孔腔。為了達到對3D曲

面的高精度、高速度和高穩定性加工，機床需要多軸聯動，且具有良好

的深孔腔綜合切削能力?？梢圆捎梦遢S聯動加工中心，除了三個坐標的

直線運動外，還有兩個旋轉坐標的進給運動。銑頭或工作臺可以多軸聯

動進行連續回轉進給，從而適用于加工具有復雜型腔曲面的模具零件無

油軸承。  

　　復合加工是模具加工的發展方向之一。雖然加工中心已能將許多機

加工工序復合在一臺機床上實現，但這仍不能完全適應模具加工，將機

械加工與電、化學、超聲波等不同原理加工方法進行復合，兼備兩種以

上工藝特點的復合加工在今后的模具制造中將有廣闊的前景。

電火花加工機床自20世紀50年代在中國誕生以來，走過了漫長而快速的

發展道路，技術日益先進，應用越來越廣，目前已在中國模具工業中占

有十分重要的地位，每年都有1萬多臺新的電火花加工機床進入模具制

造領域。在模具型面加工中，電火花加工機床雖然受到高速銑削的嚴峻

挑戰，但由于其獨特性能和技術的不斷進步，電火花加工機床今后仍將

在模具工業中發揮其獨特的作用，并獲得進一步的發展。

    20世紀50年代以前，中國模具制造基本是用手工工具配以一般通用

機床進行。50年代后期，電加工工藝開始在模具制造中應用。

    中國第一臺電火花加工機床誕生于1954年。1956年1月27日，營口

電火花機床廠試制成功全國第一臺便攜式電火花強化機。這是國內最先

把放電加工技術用于生產的第一臺電加工裝置。1958年研制成功的

DM5540型電脈沖機床具有效率高、電極損耗小的優點，從而開始了電加

工機床進入以模具加工為主的時期?！颁摯蜾摗彪娂庸すに嚨难芯砍晒?/p>

解決了電極與沖頭的配合問題，這使電加工機床在模具（特別是沖壓模

具）加工中得到進一步推廣應用。電火花機床得到迅速發展。

    從60年代初開始，電火花成形機床和電火花線切割機床在模具制造

中的應用不斷發展，促進了模具制造技術的提高和模具工業的發展。

1964年中國開發了光電跟蹤電火花線切割機床和快速走絲電火花線切割

機床。1965年10月，營口電火花機床廠試制成D6125型電火花成型加工

機床。它是國內最先采用液壓伺服控制系統，以電子開關元件為脈沖電

源的定型產品。這是國內最早出口援外的電火花成型加工機床。 1969

年出現快速走絲數控電火花線切割機床。而晶體管脈沖電源的沖D6140

電火花成形機床拓寬了電加工在型腔模具加工中的應用。

    可控硅電源和晶體管電源的電加工機床，在70年代得到較大的發展

，它們與不斷完善的平動頭相結合，使型腔模電火花平動工藝日趨成熟

，促進了型腔模電火花加工的新發展。在1970年底，中國第一臺GDX-1

型光電跟蹤線切割機在蘇州三光廠制造成功了。電加工技術的不斷發展

使電加工在模具加工中所占比例逐步提高，電火花加工機床在模具工業

的應用也越來越多。

    隨著數控技術的發展，80年代電火花機床有了新的突破，陸續出現

了一些高性能的數控電火花加工機床。80年代中國還自行開發了場效應

管脈沖電源、數控平動裝置及工藝技術和低速走絲線切割技術，使中國

的數控電火花加工得到迅速發展。

   在國際機械加工行業，先進國家早在八十年代就研制和生產低速走

絲電火花線切割機（俗稱慢機）而在當時中國尚屬空白。隨著中外合資

企業生產電火花加工機床和引進數控電火花加工技術及機床，中國三光

牌DK7632型低速走絲電火花線切割機于1997年研制成功。另外，90年代

生產的還有HCX250、DK76、CC100等，數控低速走絲線切割機床對沖壓

模具加工來說，不論從工藝、技術、功能、加工精度、效率，表面質量

及對超硬材料的加工性能等方面都有很大提高。S205TNC、HCD400K、

GW7452、SC110、SF310、B50等一系列性能價格比極具競爭力的數控電

火花成形機床的出現，使中國的電火花成形機床在模具工業的應用，更

展示了它們的多功能、高精度、穩定可*、價格適中等優點。

    目前，電火花線切割加工的精度已達到2微米，最佳加工表面粗糙

度可低于Ra0.3微米，這對諸如IC引線框架模等精密模具的加工具有十

分重要的意義。由于大錐度和大厚度方面的技術進展，以及自動穿絲、

自動定位等技術的進步，電火花切割加工在塑料和鋁型材料擠出模及沖

壓模制造中充分發揮了它的優勢。精密電火花線切割加工和研磨、拋光

相結合的加工方式，在模具加工中正在不斷發展。而鏡面電火花加工技

術的發展，使精密電火花成形機床在精密型腔模具加工方面起著越來越

重要的作用。有的電火花成形機的加工表面粗糙度可達Ra0.1微米。

    隨著高速加工在模具制造中的應用逐步發展，電加工機床的地位受

到了挑戰。但它仍舊有廣泛的前景。例如在模具的深窄小型腔、窄縫、

溝糟、拐角、冒孔等加工方面，具有其他加工方法難以替代的作用?！?/p>

電火花銑削加工”、“混粉加工”、“模糊控制”、“微細電火花加工

”等技術的發展和直線電機及專家系統的應用，也使電火花加工機床繼

續保持良好的發展。數控高速電火花小孔加工機性能的不斷提高使它的

用途越來越廣。

    現在，電火花加工技術與模具制造已密不可分。一方面是電火花加

工技術的發展，為模具工業的發展創造良好的條件，另一方面是模具工

業的發展，向電火花加工提出了越來越高的要求，促使電火花加工技術

的發展。兩者相輔相成，相互促進，共同發展。近年來，中國模具行業

每年新增加的電加工機床都在1萬臺以上，在現在的模具生產中，大約

三分之一的加工工作是由電火花加工機床完成的。我們有理由相信，電

火花加工機床在模具工業中的應用不但在過去和現在十分廣泛，而且今

后也必將繼續發揮其重要作用。