平动电极能够简化冲油操作。由于较小的电极平动时，会使放电间隙的一边相对变宽，有利于介质油和微粒从型腔中排出。电极的平动同时还有助于介质油的更新。如果平动功能灵活的EDM机床应用平动加工，不单简化了冲油操作，而且加工效率和质量也得到提高。
当电极平动量大于冲油孔的半径时，工件型腔内便不会留下锥凸痕迹。
气泡
电火花产生的气泡集聚在盲孔中，可能像汽油机的气缸里发生的爆炸一样，会损伤电极和工件。如果气泡累积过多，还会产生火灾隐患（图1-2）。虽然现在自动监视装置和介质油温控设置已大大降低了火灾的可能性，我们仍然必须牢记介质油是易然品。如果设计过程中预见到了气泡产生的可能性，就应采取措施将气泡排到表面。例如在电极上加排气孔或工件型腔上保持通孔，而且还可以减除压力对放电稳定性的影响，提高加工速度。
图 1-2 上图所示原为一块电极。未放出的气体一经电火
花点燃，会破坏有用的电极，造成火灾，甚至人员受伤。
第三节 电火花加工光洁度
电火花加工表面由无数次放电造成的微小蚀坑形成。每个电火花加工周期结束后，蚀坑的边缘又形成新的高点，使之成为下一个周期熔蚀的优先位置，于是不同的蚀坑最终融合在一起，构成电火花加工表面的随意性。由此得到的表面光洁度（SF）是电火花加工在众多行业中倍受青睐的魅力所在之一。
加工表面连成一片的蚀坑峰谷可用光洁度测量仪测定，通常用峰谷间算术平均值表示，单位是（μm Ra）。
第四节 工件材料
电火花加工时改变的不仅是工件表面，还有它的次表面。加工后的工件表面结构分为三层（图1-3）。
电火花加工表面冲击层是由被抛出的熔融金属和少量电极微粒冲击而成。这一层很容易去除。 下一层是硬质层（氧化层）。电火花加工实质上改变了硬质层的冶金结构和特性。在介质油的作用下，熔融金属迅速冷却，未被抛出去的熔融金属就凝固在型腔中形成了硬质层。这层硬而脆的氧化层会出现显微裂纹。如果这一层太厚，或者通过抛光无法变薄或去除，那么这块工件可能在有些使用条件下过早损坏。
最后一层是受热层或退火层。它只是受热，并没有熔化。硬质层和受热层的厚度由工件材料的散热能力和加工能量决定。不管如何，改变的金属层都会影响工件表面原来的属性。
数控电火花机床上的自动精加工电路能够有效减少硬质层的形成，但仍然无法消除退火层。
图 1-3 电火花加工形成的三层层面。
第二章
火花控制
第一节 电火花加工周期
每个加工周期由脉宽和间歇组成（图2-1），它们均以微秒为位。由于电蚀在放电时才进行，所以脉宽及其频率至关重要。
脉宽（脉冲持续时间）
金属蚀除量同脉冲能量成正比。后者由峰值电流和脉宽决定。脉宽越长，蚀除的金属材料越多，产生的蚀坑越深越宽，由此得到的工件表面比较粗糙。同时延长脉宽意味著更多的热能作用于工件并向下延展，这样势必造成更厚的硬质层，而氧化层也更深了。
脉宽过长会影响加工效率。如果超出对应于每个电极和工件组合的最佳脉宽时，加工速度（MRR）实际上是下降的。
电极——的脉冲可以使电极处于无损耗状态。但超过一定数值，再延长脉宽就会造成电极增长（负
损耗），就像电镀一样。
工件——有研究表明最佳脉宽可使工件金属的熔化层达到最深，而且热量能够散发，不再熔化更多
的金属，这时型腔底部的温度降至熔点以下。
间歇（脉冲中断时间） 从一个循环到下一个循环开始，必须有足够长的间歇，这样才算完成一个周期。间歇会影响加工速度和稳定性。理论上而言，间歇越短，加工速度越快。但如果间歇过短，介质油就无法将杂质冲洗干净，本身也无法消除电离。收此造成下一次放电不稳定，循环变形，伺服系统自动回撤，与较长且稳定的间歇相比，反而会降低加工速度。 图2-1 每个电火花加工周期都由脉宽和间歇组成
能量
电流——在脉冲持续时间内，电流从零一直上升到设定值，即电流峰值（图2-2）。
电压——电流产生之前，放电间隙内的电压不断增加直到介质油中形成电离通道（图2-2）。一旦电
流产生，电压便很快下降，并稳定在预设的工作间隙电压。该值决定了电极端面同工件之间放电间隙的宽度。电压值越高，放电间隙越宽，冲油条件就越好，加工也比较稳定。但是，使用石墨作为电极时，高电压会增加电极的损耗。
图2-2 一旦电压产生了电离通道，电流就开始增强，电压便降 至预设工作值。电流在加工周期的有效脉宽时升至最高点。
极性
极性是指电极的极性，它决定了电流的方向。电极极性正负皆可。根据不同的加工情况，有时改变极性可以改善加工效果。通常，将石墨作为电极时，使用正极性损耗较少，使用负极性则加工速度较快。
电极极性选择指南 工件金属 工具钢 不锈钢 铝 钛 碳化物 铜 粗加工 ＋* ＋* ± － － － 精加工 ± ± ± － － － *表示如果要求最快的加工速度，电极可用负极性。 上图表和左图表显示了2种电极材料的损耗率和金属蚀除率。上图中，两者均使用正极，所以加工 速度一样，损耗不大。对于精加工而言，这是非常理 想的。左图中，两者均使用负极，加工速度翻倍，损 耗随之增加。这对电极损耗相对而言不重要的粗加工 非常适合。 第二节 基本操作参数
基本加工参数设置包括：极性、脉宽、间歇和峰值电流（IP）。这些参数还可以用占空比、频率和平均电流表示。
占空比
占空比是脉宽占整个周期的百分比。通常，比率越高，加工效率越高。将脉宽除以整个周期时间（脉宽+间歇）再乘以100就是占空比或效率的百分比。
频率
频率指一秒钟内电火花加工周期在放电间隙内循环的次数。频率越高，得到的表面光洁度越好，因为频率变快，脉宽就变短（图2-3），这样蚀除的金属少，形成的蚀坑小，而且热能对工件产生的破坏小，因此加工后的表面更光滑。
图2-3、使用不同的频率得到的工件表面光洁度不同。
粗加工通常使用低频率。较长的脉宽能蚀除较多的金属，形成较深较宽的蚀坑。但会有更多的热能作用于工件，使硬质层加厚，氧化层更深。
频率以千赫（KHz）为单位，用1000除以一个周期的时间，其中周期的时间以微秒为单位。
平均电流
峰值电流是电源产生的脉冲所能达到的最大电流值。平均电流是整个周期火花间隙内电流的平均值，该值在加工过程中显示在电火花加工机床的电流表上。理论上说，平均电流可以通过占空比和峰值电流的乘积得出。它是衡量加工效率的指标之一。
平均电流（A）=占空比（%）×峰值电流（IP）
第三节 利用电火花能量进行加工
金属的蚀除在放电时间内进行。如果峰值电流和脉宽固定，即使平均电流由于间歇的改变而改变，电火花能量也保持恒定。因此间歇的改变不会影响金属的蚀除量和表面光洁度。
改变间歇会影响频率，从而改变加工速度。而表面光洁度只取决于脉宽和峰值电流两个参数。
图2-4、金属被蚀除后产生的蚀坑宽度和深度取决于电流和脉度。
下例（图2-5）中使用的是恒定的50微秒脉宽和15安培峰值电流，占空比为50%，间隙为50微秒。占空比降为33%时，因为间歇延长了，金属蚀除量显著下降。此时，将间歇减半，占空比达到67%，加工速度明显提高。
