EDM优于传统加工的7种情况

电火花加工 (EDM)，有时称为“火花加工”，是机械师武器库中最有用和最独特的工具之一。该过程没有使用锋利的切割工具，而是使用火花 切割材料，开辟新的制造可能性。

但确定何时应该使用 EDM 并不总是那么容易。事实上，一些工程师可能已经习惯了传统的 CNC 加工，以至于他们甚至没有考虑将 EDM 用于他们的零件或原型的可能性——即使 EDM 可以大幅提高质量 最终产品或降低整体项目成本 .

本文试图通过讨论电火花加工优于传统加工的七种具体情况，对电火花加工进行快速介绍。

什么是电火花加工？

EDM 是金属零件的制造和原型制作工艺。 EDM 机床在结构上与 CNC 机床相似，重要区别在于 EDM 使用放电（火花）来切割金属材料，而不是使用锋利的刀具。

那么如何控制火花使其穿透金属呢？在 EDM 工艺中，软金属或石墨工具充当两个电极之一 ，而导电金属工件作为另一个。机器施加电压 工具和工件都浸在介电液体中 .这种设置会导致液体发生介电击穿，从而产生电弧 强大到足以从工件上去除材料。然后通过更换液体电介质将碎屑冲走。

电火花加工主要有两种类型：

Sinker EDM 使用金属模具作为电极，可用于创建复杂形状，因为模具已预先成型为特定形状。

电火花线切割 使用拉紧的金属​​丝，可用于切割厚板，尤其是硬金属。

电火花加工相对于传统加工的优势包括：

• 能够穿透非常坚硬的金属
• 能够加工复杂的形状
• 减少精细特征的失真

但它并不适合所有工作。除了不适用于塑料外，EDM 比传统加工慢得多，这使得 CNC 在大多数情况下更好。

以下是 EDM 可以比传统 CNC 机床产生更好结果的七种具体工程情况：

1. 何时 需要尖锐的内角

电火花加工，尤其是线切割，在加工尖锐的内角时，只要选择正确的线材类型、张力和进给条件，就可以发挥自己的作用。

当使用传统的 CNC 机床时，很难获得尖锐或方形的内角，因为切削工具通常是圆形的，因此会在工件中留下圆角（半径）。这个问题有一些变通方法，例如方形立铣刀和单侧底切，但机械师通常接受圆内角的必要性。

虽然电火花线切割中使用的线材也是圆形的，但它比 CNC 切割工具细得多，它可以虚拟地创建 方形内角。使用电火花线切割加工，圆角半径可以减小到 0.005 英寸。

1. 当需要非常深的切割时

使用传统 CNC 机床时，深切和型腔的铣削需要使用长刀具。然而，长径比高的刀具会引起颤振——刀具过度振动——并导致加工质量差。

EDM 为非常深的切割提供了一种解决方案，因为它不易受到颤动的影响。在大多数情况下，EDM 可以轻松地制作长度：直径比高达 20:1 的孔，但在某些情况下，这个比例可能高达 100:1。

1. 当工件材料很硬时

EDM 的主要用途之一是加工模具、模具甚至机床本身等物品。这些物品通常由非常坚硬的材料制成，例如硬化钢或碳化钨，这些材料很难用切削工具穿透。

EDM 的一个优点是这些金属的硬度不会对机器满足严格公差的能力产生很大影响。

其他可以用 EDM 切割的金属包括哈氏合金（一种镍钼合金）、钛和铬镍铁合金。

4. 当零件需要镜面处理时

EDM 通常生产具有由凹坑或麻点组成的表面光洁度的零件。然而，通过严格控制某些参数，该工艺可以在不需要抛光的情况下产生出色的镜面表面光洁度。

重要的是，EDM 不会产生定向 像传统加工一样具有“lay”的表面。

并且通过以低功率非常缓慢地进行 EDM 加工，可以显着减小凹坑或麻点的尺寸。最终可以创造出大约 5 RMS（4 微英寸 Ra）的非常光滑的表面光洁度。

另一种产生镜面光洁度的方法是在介电液体中加入细磨粉，产生类似于喷砂的效果，但在加工过程中进行，而不是在之后进行。

5. 全天候制造时

尽管这更多是制造商的关注点，而不是工程师的关注点，但 EDM 为自动化和无人值守或“无人值守”制造提供了重要的可能性。

由于 EDM 比传统加工更具可预测性，并且不易受到错误中断的影响，因此可以实现 EDM 机器的自动化，并使其在最少的监督下全天候运行。

如果制造商能够自动化工件（和电极）的装卸，它可以创建一个高效和自动化的制造工作流程。

6. 制作模具时

在模具制造时，EDM 有时比 CNC 加工更可取，部分原因是它能够准确地切割工具钢等硬质金属。有时会先使用 CNC 铣床或电火花成型机，然后再使用电火花线切割加工细节或进行最深的切割。

许多注塑公司结合使用CNC加工和EDM，根据工作在它们之间进行选择。

1. 当需要严格的公差时

使用 EDM 可以更轻松地进行精密加工，因为它可以实现非常严格的公差。重要的是，由于没有物理接触，工件不太可能因电火花加工而变形。

通过多次走刀，EDM 可以达到 +/- 0.0002 英寸的公差。但是，需要大幅降低切割速度以确保最高水平的精度。

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