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精密及微细电火花加工（一）
韩春馗张琛
Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ａｎｄ Ｍｉｃｒｏ ＥＤＭ Ｍａｃｈｉｎｉｎｇ（Ｉ）
ＨＡＮ Ｃｈｕｎｋｕｉ，ＺＨＡＮＧ Ｃｈｅｎ
随着科学技术的进步，对机械零件及工、检、模具
的精度要求日益提高，精密电火花加工已在精密加工
领域占有一席之地。例如加工：伺服阀阀套方孔、阀芯
异形孔及槽；各种窄缝零件及栅网；精密钻模及冲模、
化纤异形喷丝孔板；喷墨打印机喷嘴；医疗器械及微电
子器件上的微孔、光阑等。‘
为了探求精密及微细孔电火花加工的工艺特点，
北京机床研究所利用本所研制生产的ＤＧ５４３２Ａ型坐 标电火花成型机床，结合具体加工对象，开展试验研
究，取得了重要成果。本文以研究报告为基础，结合近
几年国外在微精及微细电火花加工中的新成果，着重
介绍电火花微精加工中的特殊问题和工艺规律。其工
艺数据适用于国内多年小批量生产的ＤＧ５４３２Ａ型坐
标电火花成型机床，对近年来已在市场上大量应用的
数控电火花成形机也具有参考意义。
１ 电极
精密加工中，除了直径０．１ ｍｍ以下的微孔加工
外，一般都按照电火花加工的常规，通过转换加工规 准，以达到所需的尺寸精度及表面粗糙度要求。这时，
中、精规准加工时的加工余量很小，因而对各档加工电
极的几何精度、表面质量以及更换电极时的重复定位 精度都提出了较高的要求。由于不能采用直接接触法
计量，制造电极的尺寸控制具有一定特殊性。 １．１ 电极材料 紫铜电极价廉易得，用于孔径小、相同直径孔数少
且深度不大的工件的加工。铜钨合金电极用于加工：
孔径更小、要求更高的孔；相同直径孔数较多或深度大
的孔；要求高的盲孔；因结构限制不宜采用增加进给量
以补偿电极损耗的型孔；工件是硬质合金材料且较深
的孔；制作电极用的反拷块等。银钨合金比铜钨合金
性能更好但价钱太贵。黄铜电极与紫铜电极相比，其 机械强度高，放电加工稳定性好，特别是黄铜管规格齐
第三章课后习题
3-2 有哪几类零件成形方法？列举这些成形方法各自工艺内容。
答：依据材料成形学观点，从物质组成方式可把机械零件成形方式分为如下三类型：
① 受迫成形：利用材料的可成形性，在特定的边界和外力约束条件下的成形方法。
② 去除成形：运用分离的办法，把一部分材料（裕量材料）有序地从基体中分离出去而成形的办法。
③ 堆积成形：它是运用合并与连接的办法，把材料（气、液、固相）有序地合并堆积起来的成形方法。
3-5 什么是超塑性？目前金属超塑性主要有哪两种工艺手段获得？
答：超塑性是指材料在一定的内部组织条件（如晶粒形状及尺寸、相变等）和外部环境条件（如温度、应变速率等)下，呈现出异常低的流变抗力、异常高的流变性能的现象。超塑性的特点有大延伸率，无缩颈，小应力， 易成形。
金属的超塑性主要有两种类型：
1）细晶超塑性，又称组织超塑性恒温超塑性，其超塑性产生的内在条件是具有均匀、稳定的等轴细晶组织，晶粒尺寸常小于10μm；外在条件是每种超塑性材料应在特地的温度及速度下变形，一般应变速率在154min10~10范围内，要比普通金属应变速率至少低一个数量级。
2）相变超塑性，又称环境超塑性，是指在材料相变点上下进行温度变化循环的同时对式样加载，经多次循环式样得到积累的大变形。
3-6 目前在高分子材料注射成形工艺中有哪些先进技术？
答： 目前在高分子材料注射成形工艺中的先进技术有：
以组合惰性气体为特征的气辅成型、微发泡成型等；
以组合压缩过程为特征的注射压缩成形、注射压制成形、表面贴合成形等；
以组合模具移动或加热等过程为特征的自切浇口成形、模具滑合成形、热流道模具成形等；
以组合取向或延伸过程为特征的剪切场控制取向成形、磁场成形等。
3-11 在怎样的速度范围下进行加工属于高速加工？分析高速切削加工所需解决的关键技术。
答：超高速加工技术是指采用超硬材料刀具磨具和能可靠地实现高速运动的高精度、高自动化、高柔性的制造设备，以极大地提高切削速度来达到提高材料切除率、加工精度和加工质量的现代制造加工技术。它是提高切削和磨削效果以及提高加工质量、加工精度和降低加工成本的重要手段。其显著标志是使被加工塑性金属材料在切除过程中的剪切滑移速度达到或超过某一域限值，开始趋向最佳切除条件，使得被加工材料切除所消耗的能量、切削力、工件表面温度、刀具磨具磨损、加工表面质量等明显优于传统切削速度下的指标，而加工效率则大大高于传统切削速度下的加工效率。
面向微小零件加工的微细切削技术
摘要：微细切削技术是高速度低成本的的对微小零件进行机械加工的方式，它是未来制造技术的发展趋势，是2l世纪重点发展的关键技术之一。微细切削技术的主要加工对象是金属与合金等非硅材料微小型结构件，是精密加工的关键技术。本文结合微小零件的特点，分析了微细切削的技术体系。
关键词：微小零件； 微细切削； 技术
Abstract: the subtle cutting technology is high speed of low cost to tiny
mechanical parts of the process, it is the future the development trend of
manufacturing technology, is 2 l century focus on the development of the key
technical one. Subtle cutting technology is the main processing objects such as metals
and alloys of silicon micro small parts, is the key technology of precision processing.
Based on the characteristics of small parts, and analyzes the technological system of
fine cutting.
Keywords: small parts; Subtle cutting; technology
随着材料学、微电子学、机械学和信息学等学科的发展，微细切削技术也迅速发展，成为具有多学科交叉的前沿研究领域。微细切削技术是一种快速低成本的微小零件机械加工方式，不受加工材料的限制，在三维几何形状和多样化材料的微细加工中有独特优势，是一项微米和中间尺度机械制造领域的新兴技术，能实现微小模具的批量化生产。微细铣削、微细车削、微细磨削和微冲压等。构成了目前的微细切削技术。
微型结构零件的精细加工技术
现代科技的急速发展推动着各种工业系统的进步与创新。其中微型结构零件的加工技术则是一个成熟而重要的技术分支。微型结构零件的加工是一门精细化的技术，需要高度的技术水平和创新能力。今天我们将就微型结构零件的精细加工技术进行一番探讨。
一、微型结构零件的定义及应用领域
微型结构零件是指尺寸在数微米至数十毫米之间、复杂程度高、几何形状丰富的零部件，其一般集成于微机电系统(MEMS)、微流体、微电子机械系统(NEMS)、集成光学系统、集成显微镜以及太赫兹系统等多个领域。
如MEMS是将微电子技术、机械工程技术、工艺技术、半导体技术和材料科学等多学科交叉的新兴技术领域，其在生命科学、医疗器械、工业机械、机器人、汽车、航空等领域中具有广泛应用前景。相应的，微型组件在MEMS领域中迅速发展，其制造工艺也在不断改进。
二、微型结构零件加工的困难
目前，微型结构零件的科学技术水平和制造工艺还处于探索和发展阶段，面临诸多挑战。一方面，本身加工材料和结构参数的复杂度，一方面则是微型结构零件加工项目日益繁杂，多种重要的技术手段较为复杂，操作难度大，周期长，效果不尽人意。
整个过程中普遍存在的零件加工难度主要有以下几个方面：
1.微型尺寸的制造精度要求很高
由于零部件形状、大小、精度和表面结构等制造要求和实际应用的限制，微型结构零部件的制造难度较高。
2.缺乏优质辅助材料
微型结构零件加工过程中不仅需要使用到稳定性高的机床和辅助设备，同时还需要使用到耐磨、耐高温、高强度等优质辅助材料，这样才能够在零件加工过程中保证零整件不出现误差和失真现象。
3.精细加工工程的全面规划
微型结构零件加工流程的规划需要精心设计，严格实施，必须考虑到加工以及后续的一系列工序，包括缺陷检测、界面化处理、表面修整等。
三、微型结构零件加工的技术
针对微型结构零件加工难题，近年来采用的微型加工技术不断发展进步。常见的微小切削加工工艺技术有以下几种：
