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

：  

　　（1）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。  

　　（2）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。  

　　（3）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。可以采用五軸聯動加工中心，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。“鋼打鋼”電加工工藝的研究成功

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。“

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。