電火花鏡面加工技術憑借其獨特的加工原理，已成為精密模具、航空航天零部件及醫療器械制造領域的核心工藝之一。該技術通過控制電火花放電能量，在工件表面形成均勻的微放電蝕坑，最終實現Ra<0.2μm的鏡面效果。然而，要實現這一目標，需從材料選擇、設備調試到工藝控制等環節進行系統性優化。
一、電極材料與制備：細節決定鏡面品質
電極材料的選擇直接影響加工效率和表面質量。紫銅因導電性優異、熱穩定性強，成為鏡面加工的主流選擇；鉻銅則通過添加鉻元素降低電極損耗，適合長時間加工場景。以SKD61模具鋼為例，使用紫銅電極加工時，表面粗糙度可達Ra0.18μm，而鉻銅電極可將損耗率降低30%。
電極制備需經歷多道精密工序：首先通過高速銑削加工出基礎形狀，隨后采用電解拋光消除刀痕，最終尺寸縮放量需控制在單側0.05-0.2mm范圍內。某精密模具廠采用3R快速定位系統，使電極重復定位精度達到±0.002mm，有效避免了因電極偏移導致的表面波紋。
二、放電參數控制：能量管理的藝術
鏡面加工的本質是微能量放電的精準控制。以沙迪克AQ系列機床為例，其典型參數設置為：峰值電流2-5A、脈沖寬度80-120μs、放電間隙0.02-0.04mm。當加工NAK80模具鋼時，采用負極性加工模式，配合0.5MPa側向沖液，可使表面粗糙度從Ra0.8μm逐步優化至Ra0.15μm。
參數調整需遵循"漸進式優化"原則。某航空零件加工案例顯示：粗加工階段采用8A電流快速去除余量，半精加工階段降至4A修整型面，精加工階段再降至2A進行表面拋光。這種分階段控制策略，使加工時間縮短25%的同時，表面質量提升40%。
三、工作液管理：冷卻與排屑的平衡
工作液不僅承擔冷卻功能，更是影響放電穩定性的關鍵因素。浸油加工時，液面需高于工件50-60mm，防止液面過低引發局部過熱。對于深腔結構，可采用0.3MPa側向沖液輔助排屑，但需避免流速過快導致放電中斷。
混粉加工技術的引入，為表面質量提升開辟了新路徑。在工作液中添加5%粒徑2-5μm的硅粉，可使放電通道均勻擴展，形成更淺的蝕坑。某汽車模具廠應用該技術后，表面粗糙度從Ra0.25μm提升至Ra0.12μm，加工效率提高30%。
四、工藝流程設計：從粗到精的系統工程
完整的鏡面加工流程包含四個關鍵階段：
粗加工：采用石墨電極快速去除80%余量，留0.3mm精加工余量
半精加工：換用紫銅電極，以4A電流修整型面，控制尺寸精度±0.01mm
精加工：2A電流進行表面拋光，配合定時加工功能（G86指令）控制加工時間
檢測驗證：使用白光干涉儀檢測表面粗糙度，確保Ra值達標
某醫療器械加工案例顯示，通過優化加工順序（先平面后曲面），使復雜型腔的表面一致性提升50%。對于直徑200mm的圓形型腔，采用C軸旋轉加工模式，配合0.5rpm低速旋轉，可消除接刀痕跡，實現全周向均勻拋光。
五、設備維護與操作規范：穩定性的基石
設備狀態直接影響加工結果的重復性。每日開機前需檢查：
工作液過濾器壓差≤0.1MPa
電極夾具接觸電阻＜0.5Ω
伺服系統響應時間＜2ms
某電子元件廠建立設備健康檔案，記錄每日加工參數波動范圍，通過大數據分析提前3天預測電極磨損趨勢，使非計劃停機時間減少60%。操作人員需掌握"三看兩聽"技巧：觀察放電火花顏色（均勻橙紅色為佳）、監測電壓波動（±5%以內）、檢查排屑情況；傾聽加工噪音（無異常尖嘯）、感知機床振動（無明顯顫動）。
結論
電火花鏡面加工是材料科學、控制工程與工藝技術的深度融合。從電極材料的優選到放電能量的精準調控，從工作液的動態管理到工藝流程的系統設計，每個環節都蘊含著提升表面質量的潛力。通過建立標準化的操作規范與設備維護體系，結合混粉加工等創新技術，加工企業可在保證質量穩定性的前提下，持續拓展電火花鏡面加工的應用邊界，為高端制造領域提供更優質的解決方案。
