电火花成形加工技术的现状与发展趋势（三）

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　　此外，机床的整体结构设计必须充分考虑环境保护以及人一机协调性，借助先进的设计方法和手段(如CAD、有限元分析等)对机床结构进行全面优化设计，充分提高机床结构的先进性和合理性。
　　3.电火花成形加工工艺的发展趋势
3 g* @5 o; @6 u　　通过对电火花成形加工机理的研究，进一步揭示放电过程的内在规律，并以此为指导，推动电火花成形加工工艺向高效率、高精度、低损耗方向发展，同时还应注意微细化加工方面的发展。
　　(1)加工过程的高效化
$ N) v; Y! \" r9 }/ X0 A$ x　　加工过程的高效化不仅体现在通过改进电火花加工伺服系统、控制系统、工作液系统、机床结构等，减少上述因素对电火花成形加工效率的影响，在保证加工精度的前提下提高粗、精加工效率，同时还应尽量减少辅助时间(如编程时间、电极与工件定位时间、维修时间等)，这就需要增强机床的自动编程功能，扩展机床的在线后台编程能力，改进和开发适用的电极与工件定位装置;在机床维护方面，应增强机床的多媒体功能和在线帮助功能，对于常见故障，操作人员可直接根据计算机提示实现故障排除，同时这也有利于增强机床的可操作性和操作人员的操作技能。
0 i& S2 C% K& k8 _; J/ ?  L3 U& g- b　　(2)加工过程的精密化
+ A' z/ j6 |0 ?" D6 }8 D　　通过采用一系列先进加工技术和工艺方法，目前电火花成形加工精度已有全面提高，有的已可达到镜面加工水平。但从总体来看，先进技术在实际生产中的应用还不够成熟和广泛，因此有必要全面推动已有先进技术的进一步完善及向产业化方向发展。在保证加工速度、加工成本的前提下，使电火花成形加工的精度水平进一步提高，使电火花成形加工成为一些主要零件、关键零件的最终加工方式。同时，对加工精度的衡量不能仅仅局限于工件的尺寸精度和表面粗糙度，还应包括型面的几何精度、变质层厚度以及微观裂纹、氧化、锈蚀等。
　　(3)加工过程的微细化
0 \) ?; ?, H% S8 U/ N9 r" K7 d　　电火花成形加工的一个重要应用领域是窄槽、深腔、微细零件的加工，因此加工过程的微细化是今后一个重要的发展方向。电火花微细加工机理与常规电火花成形加工相同，但有自身的工艺特点：每个脉冲的放电能量很小，工作液循环困难，稳定的放电间隙范围小等。基于这些工艺特点，微细电火花成形加工的加工装置、工作液循环系统、电极制备等必然与常规电火花成形加工有很大区别。因此，需要重点研究非机械作用力及其干扰对加工过程的影响等，进一步提高加工效率、加工精度及加工过程的稳定性。
* D: a2 o) k" N9 \　　(4)应用范围的扩大
( o) I" L0 o% t9 {+ C+ W　　目前，电火花成形加工不仅可加工各种导电金属材料和复杂型腔，还能实现对半导体材料、非导电材料的加工，并取得了较好的加工效果。同时，电极材料的种类也不断增多。这方面的主要发展趋势为：进一步研究半导体材料、非导电材料的放电加工机理，促进其加工效率、加工精度、加工过程稳定性的提高，扩大可加工材料的范围；除加工复杂型腔外，进一步实现对三维型腔、复杂型面的加工；研制性能优越的新型电极材料。
　　4.电火花成形加工数控系统的发展趋势
9 Y) X* ^5 q8 b: R　　数控系统是数控机床的核心部分，其性能的提高不仅可直接改善加工效率、加工精度和加工稳定性，同时也是扩大加工范围、实现复杂精密加工的重要途径。先进数控系统的应用可为电火花成形加工带来显著的经济效益和广阔的发展前景，已成为衡量电火花成形加工技术水平的重要标志。电火花成形加工在数控系统方面的发展趋势主要表现在以下几方面：
8 h- C: }! U. w2 S　　(1)建立基于PC机的开放式数控体系
　　具有开放性的数控体系是当前数控系统的发展主流，而PC机自身的特点决定了它是一种标准的开放性结构系统。PC机技术的迅速发展及性能价格比的不断提高为数控系统提供了优越的软硬件平台、更友好的人机接口和在线实时控制功能。与以前的数控系统相比，基于PC机的数控系统具有以下优点：①系统具有更高的集成度和可靠性；②资源丰富，适于产品开发；③控制功能强大，形式多样，可实现多机控制、多目标控制；④系统具有更高柔性。目前应用于数控机床的基于PC机的数控系统多为专用型结构，虽具有结构较简单、技术较成熟、开发成本较低等优点，但随着技术的进一步发展，其软、硬件具有封闭性的缺点愈益明显。例如，这种结构的数控系统很难及时应用计算机技术的最新成果；不同系统之间很难相互兼容；用户不易增设或改进适合自身实际的专用功能；PC机资源利用率低，难以完全发挥PC机的优势；控制系统功能不完善等。针对上述缺陷，建立基于PC机的电火花成形加工数控系统应将重点放在以下几方面：
# K& V# S: g/ H6 y( s+ x　　①模块化系统
　　应根据开放性数控体系的统一规则建立模块化的系统结构，通过对电火花成形加工的系统研究，精选必要的功能，扩充可选功能，剔除不必要的功能。同时各模块应具有标准化的应用程序接口，不同的模块可运行于不同的系统平台，相互之间应具有协调工作的能力。
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