夏永高，顾琳，赵万生

　　(上海交通大学机械与动力工程学院)

　　摘要：干式和准干式电火花加工分别采用气体和雾作为放电介质，与液中放电加工相比，具有放电能量和加工问隙小、对环境和操作者无污染、无火灾隐患等优点。介绍了干式及准干式电火花加工技术的发展和应用，包括干式成形铣削、干式线切割加工、气中抛光、超声振动辅助干式加工、雾中铣黼和钻孔等。

　　关键词：电火花加工;气体介质;线切割加工;抛光;超声辅助;雾

　　电火花加工通常以电介质液体作为工作介质，其作用有：①消电离;②使电蚀产物较易从放电间隙中排除;③冷却电极和工件;④压缩放电通道，增加等离子体的爆炸力。电火花成形加工最常用的放电介质为碳氢化合物油类，其电阻率、粘度、密度、表面张力等性能都符合电火花加工的要求。但也存在容易着火;对人体和环境有污染等缺点。

　　水基工作液在电火花线切割加工中应用广泛，在某些成形加工中也有所应用。同油类工作液相比，水基工作液对环境和人体不利影响小，没有火灾危险，但也存在一些问题，如热量损失大，排屑效果不佳，由于急冷易形成白层，容易锈蚀机床。人们也曾尝试过采用气体作为工作介质，但受当时技术条件限制，排屑、短路等问题难以解决。直到20世纪90年代，日本东京农工大学的国枝正典教授率先成功实现了干式电火花加工，才突破了电火花加工只能在液体介质中进行的认识，开辟了电火花加工的新方式，由此引起了人们的研究兴趣。

　　在干式电火花加工的基础上，上海交通大学和美国密西根大学分别提出了以雾为介质的放电加工。雾作为加工介质加工同样具有对环境和人体不利影响小，没有火灾危险等优点。由于雾的电学和热学性质介于气体和液体之问，故期望其能集二者之优点而避免它们的缺点。

　　1 干式电火花成形加工

　　于式电火花加工原理如图1所示。使用管状电极，加工时，作为放电介质的高速气体从管电极中喷出，起到了排除电蚀产物、恢复绝缘及冷却电极和工件的作用，电极随主轴旋转。气体在加工前排除水分，减少水分对加工的影响。国枝正典研究室对干式电火花成形加工和干式线切割加工都进行了较为深入的研究。对比实验表明气中加工的速度只有油中的1/10，但单个脉冲蚀除量的差别并不明显。他们认为气中加工速度低的主要原因是短路率过高。短路率实验发现气中加工时短路率有时甚至达到90%。为了降低短路率，研究人员在Z轴伺服系统中加入压电驱动，此措施使短路率大大减小，加工速度得到较大提高，达到和油中加工相近的水平，压电驱动和电极旋转也为后来大多数研究人员采用。图2、图3分别为国枝正研究室干式电火花成形加工和干式线切割加工的照片。

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