電火花加工是利用浸在工作液中的兩極間脈沖放電時(shí)產(chǎn)生的電蝕作用蝕除導(dǎo)電材料的特種加工方法，又稱放電加工或電蝕加工，英文簡(jiǎn)稱EDM,。
1943年,，蘇聯(lián)學(xué)者拉扎連科夫婦研究發(fā)明電火花加工，之后隨著脈沖電源和控制系統(tǒng)的改進(jìn),，而迅速發(fā)展起來(lái),。最初使用的脈沖電源是簡(jiǎn)單的電阻-電容回路。50年代初,，改進(jìn)為電阻-電感-電容等回路,。同時(shí)，還采用脈沖發(fā)電機(jī)之類的所謂長(zhǎng)脈沖電源,，使蝕除效率提高,，工具電極相對(duì)損耗降低。

隨后又出現(xiàn)了大功率電子管,、閘流管等高頻脈沖電源,，使在同樣表面粗糙度條件下的生產(chǎn)率得以提高。60年代中期,，出現(xiàn)了晶體管和可控硅脈沖電源,，提高了能源利用效率和降低了工具電極損耗，并擴(kuò)大了粗精加工的可調(diào)范圍,。

到70年代,，出現(xiàn)了高低壓復(fù)合脈沖、多回路脈沖,、等幅脈沖和可調(diào)波形脈沖等電源,，在加工表面粗糙度、加工精度和降低工具電極損耗等方面又有了新的進(jìn)展,。在控制系統(tǒng)方面，從最初簡(jiǎn)單地保持放電間隙,，控制工具電極的進(jìn)退,，逐步發(fā)展到利用微型計(jì)算機(jī)，對(duì)電參數(shù)和非電參數(shù)等各種因素進(jìn)行適時(shí)控制,。

進(jìn)行電火花加工時(shí),，工具電極和工件分別接脈沖電源的兩極，并浸入工作液中,，或?qū)⒐ぷ饕撼淙敕烹婇g隙,。通過(guò)間隙自動(dòng)控制系統(tǒng)控制工具電極向工件進(jìn)給，當(dāng)兩電極間的間隙達(dá)到一定距離時(shí),，兩電極上施加的脈沖電壓將工作液擊穿,，產(chǎn)生火花放電。

在放電的微細(xì)通道中瞬時(shí)集中大量的熱能，溫度可高達(dá)一萬(wàn)攝氏度以上,，壓力也有急劇變化,，從而使這一點(diǎn)工作表面局部微量的金屬材料立刻熔化、氣化,，并爆炸式地飛濺到工作液中,，迅速冷凝，形成固體的金屬微粒,，被工作液帶走,。這時(shí)在工件表面上便留下一個(gè)微小的凹坑痕跡，放電短暫停歇,，兩電極間工作液恢復(fù)絕緣狀態(tài),。

緊接著，下一個(gè)脈沖電壓又在兩電極相對(duì)接近的另一點(diǎn)處擊穿,，產(chǎn)生火花放電,，重復(fù)上述過(guò)程。這樣,，雖然每個(gè)脈沖放電蝕除的金屬量極少,，但因每秒有成千上萬(wàn)次脈沖放電作用，就能蝕除較多的金屬,，具有一定的生產(chǎn)率,。

在保持工具電極與工件之間恒定放電間隙的條件下，一邊蝕除工件金屬,，一邊使工具電極不斷地向工件進(jìn)給,，最后便加工出與工具電極形狀相對(duì)應(yīng)的形狀來(lái)。因此,，只要改變工具電極的形狀和工具電極與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方式,，就能加工出各種復(fù)雜的型面。

工具電極常用導(dǎo)電性良好,、熔點(diǎn)較高,、易加工的耐電蝕材料，如銅,、石墨,、銅鎢合金和鉬等。在加工過(guò)程中,，工具電極也有損耗,，但小于工件金屬的蝕除量，甚至接近于無(wú)損耗,。

工作液作為放電介質(zhì),，在加工過(guò)程中還起著冷卻,、排屑等作用。常用的工作液是粘度較低,、閃點(diǎn)較高,、性能穩(wěn)定的介質(zhì)，如煤油,、去離子水和乳化液等,。

按照工具電極的形式及其與工件之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的特征，可將電火花加工方式分為五類：利用成型工具電極,，相對(duì)工件作簡(jiǎn)單進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的電火花成形加工,；利用軸向移動(dòng)的金屬絲作工具電極，工件按所需形狀和尺寸作軌跡運(yùn)動(dòng),，以切割導(dǎo)電材料的電火花線切割加工,；利用金屬絲或成形導(dǎo)電磨輪作工具電極，進(jìn)行小孔磨削或成形磨削的電火花磨削,；用于加工螺紋環(huán)規(guī),、螺紋塞規(guī)、齒輪等的電火花共軛回轉(zhuǎn)加工,；小孔加工,、刻印、表面合金化,、表面強(qiáng)化等其他種類的加工,。

電火花加工能加工普通切削加工方法難以切削的材料和復(fù)雜形狀工件；加工時(shí)無(wú)切削力,；不產(chǎn)生毛刺和刀痕溝紋等缺陷,；工具電極材料無(wú)須比工件材料硬；直接使用電能加工,，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,；加工后表面產(chǎn)生變質(zhì)層，在某些應(yīng)用中須進(jìn)一步去除,；工作液的凈化和加工中產(chǎn)生的煙霧污染處理比較麻煩,。

電火花加工的主要用于加工具有復(fù)雜形狀的型孔和型腔的模具和零件；加工各種硬,、脆材料，如硬質(zhì)合金和淬火鋼等,；加工深細(xì)孔,、異形孔、深槽,、窄縫和切割薄片等,；加工各種成形刀具,、樣板和螺紋環(huán)規(guī)等工具和量具。

按國(guó)家職業(yè)定義,，模具設(shè)計(jì)是：從事企業(yè)模具的數(shù)字化設(shè)計(jì),，包括型腔模與冷沖模，在傳統(tǒng)模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,，充分應(yīng)用數(shù)字化設(shè)計(jì)工具,，提高模具設(shè)計(jì)質(zhì)量，縮短模具設(shè)計(jì)周期的人員,。

從事模具設(shè)計(jì)的主要工作包括：

（1） 數(shù)字化制圖——將三維產(chǎn)品及模具模型轉(zhuǎn)換為常規(guī)加工中用的二維工程圖,；

（2） 模具的數(shù)字化設(shè)計(jì)——根據(jù)產(chǎn)品模型與設(shè)計(jì)意圖，建立相關(guān)的模具三維實(shí)體模型,；

（3） 模具的數(shù)字化分析仿真——根據(jù)產(chǎn)品成形工藝條件,，進(jìn)行模具零件的結(jié)構(gòu)分析、熱分析,、疲勞分析和模具的運(yùn)動(dòng)分析,；

（4） 產(chǎn)品成形過(guò)程模擬——注塑成形、沖壓成形,；

（5） 定制適合本公司模具設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)件及標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)過(guò)程,；

（6） 模具生產(chǎn)管理。

模具設(shè)計(jì)步驟

第一步工作：對(duì)所設(shè)計(jì)模具之產(chǎn)品進(jìn)行可行性分析,，以電腦機(jī)箱為例,，首先將各組件產(chǎn)品圖紙利用設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行組立分析，即我們工作中所說(shuō)的套圖,，確保在模具設(shè)計(jì)之前各產(chǎn)品圖紙的正確性,，另一方面可以熟悉各組件在整個(gè)機(jī)箱中的重要性，以確定重點(diǎn)尺寸,，這樣在模具設(shè)計(jì)中很有好處的,，具體的套圖方法這里就不做詳細(xì)的介紹了。

第二步工作：在產(chǎn)品分析之后所要進(jìn)行的工作,，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行分析采用什么樣的模具結(jié)構(gòu),，并對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行排工序，確定各工序沖工內(nèi)容,，并利用設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行產(chǎn)品展開,，在產(chǎn)品展開時(shí)一般從后續(xù)工程向前展開，例如一產(chǎn)品需要量五個(gè)工序,，沖壓完成則在產(chǎn)品展開時(shí)從產(chǎn)品圖紙開始到四工程,、三工程、二工程,、一工程,，并展開一個(gè)圖形后復(fù)制一份再進(jìn)行前一工程的展開工作,，即完成了五工程的產(chǎn)品展開工作，然后進(jìn)行細(xì)致的工作,，注意,，這一步很重要，同時(shí)需特別細(xì)心,，這一步完成的好的話,，在繪制模具圖中將節(jié)省很多時(shí)間，對(duì)每一工程所沖壓的內(nèi)容確定好后,，包括在成型模中,，產(chǎn)品材料厚度的內(nèi)外線保留，以確定凸凹模尺寸時(shí)使用,，對(duì)于產(chǎn)品展開的方法在這里不再說(shuō)明,，將在產(chǎn)品展開方法中具體介紹。

第三步工作：備料,，依產(chǎn)品展開圖進(jìn)行備料,，在圖紙中確定模板尺寸，包括各固定板,、卸料板,、凸凹模、鑲件等,，注意直接在產(chǎn)品展開圖中進(jìn)行備料,，這樣對(duì)畫模具圖是有很大好處的，我所見到有很多模具設(shè)計(jì)人員直接對(duì)產(chǎn)品展開圖進(jìn)行手工計(jì)算來(lái)備料,，這種方法效率太低,，直接在圖紙上畫出模板規(guī)格尺寸，以組立圖的形式表述,，一方面可以完成備料,，另一方面在模具各配件的工作中省去很多工作，因?yàn)樵诶L制各組件的工作中只需在備料圖紙中加入定位,、銷釘,、導(dǎo)柱、螺絲孔即可,。

第四步工作：在備料完成后即可全面進(jìn)入模具圖的繪制,，在備料圖紙中再制一份出來(lái)，進(jìn)行各組件的繪制,，如加入螺絲孔,，導(dǎo)柱孔，定位孔等孔位，并且在沖孔模中各種孔需線切割的穿絲孔,，在成型模中，上下模的成型間隙,，一定不能忘記,，所以這些工作完成后一個(gè)產(chǎn)品的模具圖差不多已完成了80%，另外在繪制模具圖的過(guò)程中需注意：各工序,，指制作,，如鉗工劃線，線切割等到不同的加工工序都有完整制作好圖層,，這樣對(duì)線切割及圖紙管理有很大的好處,，如顏色的區(qū)分等，尺寸的標(biāo)注也是一個(gè)非常重要的工作,，同時(shí)也是一件最麻煩的工作,，因?yàn)樘速M(fèi)時(shí)間了。


第五步工作：在以上圖紙完成之后,，其實(shí)還不能發(fā)行圖紙,，還需對(duì)模具圖紙進(jìn)行校對(duì)，將所有配件組立,，對(duì)每一塊不同的模具板制作不同的圖層,，并以同一基準(zhǔn)如導(dǎo)柱孔等到進(jìn)行模具組立分析，并將各工序產(chǎn)品展開圖套入組立圖中,，確保各模板孔位一致以及折彎位置的上下模間隙配合是否正確,。

經(jīng)過(guò)以上的工作，一個(gè)產(chǎn)品的模具圖紙才算正式完成,，以上是對(duì)模具設(shè)計(jì)中的方向,，步驟進(jìn)行大致的介紹，同時(shí)每一位模具設(shè)計(jì)人員有其自已的方法,，不管怎樣,，圓滿完成設(shè)計(jì)工作這外，工作效率也是非常重要的,。

模具制造技術(shù)迅速發(fā)展,，已成為現(xiàn)代制造技術(shù)的重要組成部分。如模具的CAD/CAM技術(shù),，模具的激光快速成型技術(shù),，模具的精密成形技術(shù)，模具的超精密加工技術(shù),，模具在設(shè)計(jì)中采用有限元法,、邊界元法進(jìn)行流動(dòng)、冷卻,、傳熱過(guò)程的動(dòng)態(tài)模擬技術(shù),，模具的CIMS技術(shù),，已在開發(fā)的模具DNM技術(shù)以及數(shù)控技術(shù)等，幾乎覆蓋了所有現(xiàn)代制造技術(shù),。