电火花加工起源

放电的侵蚀现象最早在1770年由英国物理学家约瑟夫·普利斯特里发现。

型腔电火花加工

1943年，两位俄国学者拉扎连科夫妇（Dr. B.R. Lazarenko 及 Dr. N.I. Lazarenko）受命研究防止钨电极接触时造成火花而侵蚀的现象。虽然研究失败了，但他们发现只要将电极放在介电质液体中，这种侵蚀现象可以被很精确的控制，这让他们发明了电火花加工机，用以加工难以加工的材料，像是钨。他们发明的机器也被称作RC电路机器，因为他们使用RC电路将电极充电。

同一时期，美国的一组人马哈罗‧德斯塔克（Harold Stark）、维克多·哈丁（Victor Harding）和杰克·比弗（Jack Beaver）也发明电火花加工机，用来移除在铝铸件里断掉的钻头和牙攻。起初他们使用微弱的电刻蚀工具制作，但不成功，在使用了更强大的火化、自动重复的火花和电磁断续器排列而成的液体置换功能后，成了实用的机器，他们的机器可以在一分钟内产生60次火花，后来改进的真空管电路可以在一分钟之内产生数千次火花，显著的增加切削速度。

线切割电火花加工

线切割电火花加工机在1960年代出现，最初是为了用硬化刚制造工具（模具）。在线切割电火花加工机，工具电极是一条线。为了避免线的侵蚀而造成断裂，线被卷在两个卷轴之间，使线上进行切割的部分持续改变。最早的数值控制（Numerial controlled, NC）机器是从穿孔带垂直型型铣床转变而来，苏联在1967年制造出最早商业化的数值控制线切割电火花加工机。

可以光学追踪工程图的机器最早由大卫·H·迪尔邦（David H. Dulebohn）在安德鲁工程公司的团队制作出来，原先是为了铣床和磨床而做。工程图后来被数值控制机床（CNC）控制的绘图仪制作，以获得更高的精度。使用 CNC 绘图仪和光学线追踪技术的线切割电火花加工机在1974年被制造出来。迪尔邦用相同的 CNC 程序直接控制电火花加工机，而第一台 CNC 电火花加工机在1976年被制造出来。

1980年代，电火花加工机采用工业级 CPU 控制，实现G代码编辑等功能，大幅的提升了使用性能。至1990年代，采用了多轴控制及刀库（ATC）技术。近年，无电阻技术、直线导轨技术、混粉技术等一批新工艺也成功运用在电火花加工机上。

电火花加工现状与发展

目前，在电火花加工基础理论研究领域，由于放电过程本身的复杂性、随机性以及研究手段缺乏创新性，迄今尚未取得突破性进展。但在加工工艺和控制理论研究领域，由于研究成果可直接应用于生产实践，因此已成为目前电火花成形加工技术研究中较为活跃的领域，其研究热点主要集中在高效加工技术、高精密加工技术(如镜面加工技术)、低损耗加工技术、微细加工技术、非导电材料加工技术、电火花表面处理技术、智能控制技术(如人工神经网络技术、模糊控制技术、专家系统等)以及操作安全、环境保护等方面。在工艺设备开发方面，目前的新型电火花成形加工机床在加工功能、加工精度、自动化程度、可靠性等方面已全面改善，许多机床已具备了在线检测、智能控制、模块化等功能，已不再是传统意义上的特种加工机床，而更像切削加工中的数控机床甚至加工中心。

电火花成形加工

先进制造技术的快速发展和制造业市场竞争的加剧对电火花成形加工技术提出了更高要求，同时也为电火花成形加工技术加工理论的研究和工艺开发、设备更新提供了新的动力。今后电火花成形加工的加工对象应主要面向传统切削加工不易实现的难加工材料、复杂型面等加工，其中精细加工、精密加工、窄槽加工、深腔加工等将成为发展重点。同时，还应注意与其它特种加工技术或传统切削加工技术的复合应用，充分发挥各种加工方法在难加工材料加工中的优势，取得联合增值效应。相对于切削加工技术而言，电火花成形加工技术仍是一门较年轻的技术，因此在今后的发展中，应借鉴切削加工技术发展过程中取得的经验与成果，根据电火花成形加工自身的技术特点，选用适当的加工理论、控制原理和工艺方法，并在己有成果的基础上不断完善、创新。电火花机床向数控化方向发展的趋势已不可逆转，但应注意不可盲目追求“大而全”，应以市场为导向，建立具有开放性的数控体系。总体而言，电火花成形加工技术今后的发展趋势应是高效率、高精度、低损耗、微细化、自动化、安全、环保等。

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