摘要：對數(shù)控電火花加工的幾個常見技術(shù)指標進行了綜合分析，從電火花加工的實際需求出發(fā)，指出了這些技術(shù)指標的片面性，希望對引導(dǎo)用戶的理性需求有所幫助。
　　
　　由于數(shù)控電火花加工機床市場競爭日益激烈，故越來越多的廠家都在宣傳“鏡面電火花加工”、“率加工”、“專家系統(tǒng)”等高性能指標。從表面上來看，似乎大多數(shù)控電火花加工機床的加工性能已經(jīng)同質(zhì)化，具有很高水平。而事實上，一些數(shù)控電火花加工機床用戶的使用效果并不理想，甚至有些用戶感覺上當(dāng)了。造成這種情況的原因是：電火花加工行業(yè)通常是用一些技術(shù)指標來衡量機床的加工性能，如*表面粗糙度、zui大加工效率、zui小電極損耗、是否具有專家系統(tǒng)等。正是由于這些技術(shù)指標的局限性，一些廠商利用其進行宣傳而誤導(dǎo)了用戶的真實需求。本文從*表面粗糙度、zui大加工效率、專家系統(tǒng)3個方面，談?wù)勥@幾個常用技術(shù)指標與數(shù)控電火花加工機床真實加工性能的關(guān)系，希望對引導(dǎo)用戶的理性需求有所幫助。
　　
　　1*表面粗糙度
　　
　　當(dāng)前電加工機床行業(yè)出現(xiàn)了眾多的“數(shù)控鏡面電火花加工機床”,這些機床標注的*表面粗糙度通常是Ra0.2μm或者Ra0.1μm。
　　
　　*，表面粗糙度是電火花加工機床的一項主要工藝指標。影響加工表面粗糙度的因素除機床加工性能外,加工面積、加工形狀、工件材料是3項zui主要的因素。加工面積越大，加工形狀越復(fù)雜，深度越深，就越難達到精細的表面。對于工件材料而言，要進行鏡面加工必須選用鏡面鋼，如：S136、SKD61等鋼材，有些材料是不能達到鏡面加工效果的，如：SKD11鋼材。
　　
　　所謂的“*表面粗糙度Ra0.2μm”,通常是指用直徑10mm的圓棒電極，在S136鏡面鋼料上加工一個淺表面，zui終加工表面粗糙度Ra<0.2μm。也就是說，*表面粗糙度是在加工面積合適、形狀簡單、使用鏡面鋼的特殊情況下完成的。一些廠家在這項測試中甚至是不計加工精度與加工效率的。而實際生產(chǎn)中的電火花加工需求與這種測試條件相比往往要復(fù)雜得多。一旦加工面積變大，形狀變得復(fù)雜，加工不出鏡面效果便是必然的事。這里提供一個數(shù)控鏡面電火花加工機床的測試基準：使用粗、精二個電極，加工一個50mm×50mm×5mm的方形型腔，底面與側(cè)面都要求達到均勻的鏡面效果，精度控制在0.01mm內(nèi)，總加工時間不能超過15h，這個加工測試綜合反映了機床的鏡面加工能力。如果機床的加工水準接近這個測試基準,才可以說能勝任實際的鏡面電火花加工需求。
　　
　　另外，也不能單憑鏡面加工測試來判定數(shù)控電火花加工機床的精加工性能。這里列舉一個應(yīng)用實例：使用邊長20mm的方形電極進行淺表面的鏡面加工測試，只要參數(shù)配置合理，大多數(shù)的數(shù)控電火花加工機床都能達到較好的鏡面加工效果，通常Ra<0.2μm?？梢园l(fā)現(xiàn)加工過程中放電非常穩(wěn)定，氣泡連續(xù)均勻，加工出的鏡面表面均勻，具有光澤效果。事實上，達到這個加工指標，并不能說明數(shù)控電火花加工機床的精加工性能就已經(jīng)很好了。在這項加工測試中，如果要求加工Ra0.22μm（VDI07）或Ra0.4μm（VDI12）的亞光表面，就加工指標而言，沒有加工經(jīng)驗的技術(shù)人員會認為表面粗糙度值大了，更容易加工了。實際上，這種亞光表面的電火花加工難度比鏡面加工更大。亞光表面的電火花加工通常使用負極性、小電流、小脈寬、大脈間、加電容的參數(shù)匹配，如果機床的精加工性能不穩(wěn)定，加工后的表面會有積碳、黑斑，表面效果很難達到均勻一致。因此，考查數(shù)控電火花加工機床能否實現(xiàn)均勻一致的亞光面加工，比進行鏡面加工測試更能反映出脈沖電源的精加工性能。
　　
　　事實上，很多用戶對電火花加工表面的要求不需要那么精細，通常為Ra0.8～2.5μm。對于這些加工要求，似乎所有的電火花加工機床都能達到。這也是一種片面的認識。我們可以從兩種不同的加工要求來進行認識：一種是加工要求的確不高，考慮到電火花精加工效率較低，在電火花加工完成后再使用拋光工序來改善加工表面，對于這類加工，一般使用普通的數(shù)控電火花加工機床是能達到要求的；另一種是加工的火花紋面，加工要求較高。像有些外觀要求火花紋面的塑膠模具，表面要求是Ra1.6μm（VDI24）的紋面，在微觀狀態(tài)下觀察加工表面顆粒形態(tài)均勻。高品質(zhì)的電火花加工表面在將局部放大100倍以上時，微觀狀態(tài)下的表面凹坑均勻一致，顆粒分明，沒有放電缺陷；而一些機床加工的表面雖然用粗糙度測量儀進行測量是合格的，但檢查其微觀表面時卻能發(fā)現(xiàn)放電凹坑形態(tài)各異，顆粒有粗有細，并伴隨一些局部缺陷，這就不能滿足高要求的紋面加工。
　　
　　綜上所述，數(shù)控電火花加工機床的*表面粗糙度指標只是一個片面的參考指標，要考查機床的表面加工性能，需要從機床能否實現(xiàn)實用的鏡面加工、能否實現(xiàn)均勻的亞光表面加工、能否實現(xiàn)高品質(zhì)的紋面加工3個方面進行綜合評價。
　　
　　2zui大加工效率
　　
　　不同的數(shù)控電火花加工機床標注的zui大加工效率不同，有些機床標注的300mm3/min，有些機床標注的是500mm3/min。用戶往往會認為標注500mm3/min的機床加工速度更快。
　　
　　事實上，zui大加工效率主要與機床的zui大加工電流有關(guān)，機床的加工電流越大，zui大加工效率就越高。在zui大加工效率的加工情況下，反映的是粗加工效率，加工后的表面很粗糙。而實際加工中，很少需要用到這種大電流加工。因此可以說這種所謂的zui大加工效率對于評價數(shù)控電火花加工機床的加工效率意義不大。
　　
　　通常來講，數(shù)控電火花加工機床的粗加工效率相差都不大，加工效率的差異主要體現(xiàn)在精加工。精加工需要使用多段加工條件，其加工效率與加工條件、加工余量、工藝等眾多復(fù)雜因素相關(guān)。各種不同的加工類型，其效率會有較大差異，所以很難用具體的指標對精加工效率做出準確評價。
　　
　　我們通常用多個具體的應(yīng)用實例去作對比，也就是在同等的加工條件下，加工要求相同，zui終對比加工的總時間。值得一提的是，這種比較只有在客觀的情況下，使用數(shù)控電火花加工機床本身的工藝方法與電參數(shù)進行加工，不能有人為的干預(yù)，這樣才能反映機床加工效率的差異。因為加工效率與人為調(diào)整有很大的關(guān)系，如加工一個型腔，使用機床默認的程序進行加工需用時20h，而通過調(diào)整程序能將加工時間控制到8h，這是很常見的。但越是的機床，這種可調(diào)整的空間就越小，其加工的適應(yīng)性就更強。對復(fù)雜多變的加工類型，其整體的加工效率就會體現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢。“zui大加工效率”這個指標只能用于評價機床的zui大粗加工效率。實際生產(chǎn)中，加工效率的高低往往取決于機床的精加工效率，精加工效率可通過客觀的應(yīng)用對比來評測。
　　
　　3專家系統(tǒng)
　　
　　目前數(shù)控電火花加工機床的智能化程度有了很大的提高。很多廠商都宣傳機床配有“專家系統(tǒng)”，只需輸入加工面積，選擇電極材料、工件材料及加工要求，機床即可自動產(chǎn)生程序與放電參數(shù)，在無需經(jīng)驗的情況下實現(xiàn)優(yōu)化加工。
　　
　　這樣一來，很多用戶都認為操作數(shù)控電火花加工機床是很簡單的事情。正是基于這樣的認識，一些企業(yè)的操作人員*依賴這些所謂的“專家系統(tǒng)”，導(dǎo)致電火花加工效率極其低下，加工不能滿足要求。
　　
　　其實，電火花加工的類型很復(fù)雜：加工面積不一樣，小到尖點，大到大面積；深度不一樣，有淺表面，有深型腔；形狀不一樣，有尖點、窄縫、通孔、盲孔，有簡單的方、圓形狀，也有形狀復(fù)雜的型腔；加工表面要求不一樣，從粗到細有不同的VDI級別；電極材料不一樣，有紫銅、石墨、硬質(zhì)合金等；工件材料不一樣，有鋼、硬質(zhì)合金、鋁、銅、鈦合金等；加工要求不一樣，有追求加工效率的，有追求低損耗的，有追求表面效果的……。這些眾多的不一樣，在加工過程中需使用不同類型的放電參數(shù)，并要進行相應(yīng)的優(yōu)化。
　　
　　*的數(shù)控電火花加工機床，針對上述不同的加工類型制定了上萬條加工參數(shù)，經(jīng)過長期的沉淀形成了一個完善、實用的加工參數(shù)庫，且在加工過程中，機床系統(tǒng)能自動進行優(yōu)化加工，這樣的機床才稱得上具有“專家系統(tǒng)”，才能滿足使用全自動化數(shù)控電火花加工的運行要求，才能極大地降低機床對操作人員的技能要求。
　　
　　一些普通的數(shù)控電火花加工機床只有幾十條簡單的加工參數(shù)，只是在系統(tǒng)界面中設(shè)計了能搜索這些加工條件的一款工具，其中有些選項只是形式，這樣的工具是不能被稱為“專家系統(tǒng)”的。這些數(shù)控電火花加工機床要求操作者必須具有豐富的工作經(jīng)驗，能根據(jù)加工要求靈活配置電參數(shù)，其操作方式與傳統(tǒng)機床沒有多大差異。
　　
　　評價數(shù)控電火花加工機床的“專家系統(tǒng)”，要從工藝參數(shù)是否完善、工藝參數(shù)能否滿足生產(chǎn)加工要求、適應(yīng)性是否強等方面來進行評價。
　　
　　4結(jié)束語
　　
　　以上針對數(shù)控電火花加工機床的幾個常見指標進行了分析，指出了其片面性。建議電火花加工機床用戶應(yīng)根據(jù)具體要求，理性地選擇合適的數(shù)控電火花加工機床，不要被一些表面的宣傳指標與應(yīng)用案例所蒙蔽。