電火花加工的起源、現(xiàn)狀與發(fā)展
電火花加工起源
放電的侵蝕現(xiàn)象最早在1770年由英國物理學(xué)家約瑟夫·普利斯特里發(fā)現(xiàn)。
型腔電火花加工
1943年，兩位俄國學(xué)者拉扎連科夫婦（Dr. B.R. Lazarenko 及 Dr. N.I. Lazarenko）受命研究防止鎢電極接觸時(shí)造成火花而侵蝕的現(xiàn)象。雖然研究失敗了，但他們發(fā)現(xiàn)只要將電極放在介電質(zhì)液體中，這種侵蝕現(xiàn)象可以被很精確的控制，這讓他們發(fā)明了電火花加工機(jī)，用以加工難以加工的材料，像是鎢。他們發(fā)明的機(jī)器也被稱作RC電路機(jī)器，因?yàn)樗麄兪褂肦C電路將電極充電。
同一時(shí)期，美國的一組人馬哈羅‧德斯塔克（Harold Stark）、維克多·哈�。╒ictor Harding）和杰克·比弗（Jack Beaver）也發(fā)明電火花加工機(jī)，用來移除在鋁鑄件里斷掉的鉆頭和牙攻。起初他們使用微弱的電刻蝕工具制作，但不成功，在使用了更強(qiáng)大的火化、自動(dòng)重復(fù)的火花和電磁斷續(xù)器排列而成的液體置換功能后，成了實(shí)用的機(jī)器，他們的機(jī)器可以在一分鐘內(nèi)產(chǎn)生60次火花，后來改進(jìn)的真空管電路可以在一分鐘之內(nèi)產(chǎn)生數(shù)千次火花，顯著的增加切削速度。
線切割電火花加工
線切割電火花加工機(jī)在1960年代出現(xiàn)，最初是為了用硬化剛制造工具（模具）。在線切割電火花加工機(jī)，工具電極是一條線。為了避免線的侵蝕而造成斷裂，線被卷在兩個(gè)卷軸之間，使線上進(jìn)行切割的部分持續(xù)改變。最早的數(shù)值控制（Numerial controlled, NC）機(jī)器是從穿孔帶垂直型型銑床轉(zhuǎn)變而來，蘇聯(lián)在1967年制造出最早商業(yè)化的數(shù)值控制線切割電火花加工機(jī)。
可以光學(xué)追蹤工程圖的機(jī)器最早由大衛(wèi)·H·迪爾邦（David H. Dulebohn）在安德魯工程公司的團(tuán)隊(duì)制作出來，原先是為了銑床和磨床而做。工程圖后來被數(shù)值控制機(jī)床（CNC）控制的繪圖儀制作，以獲得更高的精度。使用 CNC 繪圖儀和光學(xué)線追蹤技術(shù)的線切割電火花加工機(jī)在1974年被制造出來。迪爾邦用相同的 CNC 程序直接控制電火花加工機(jī)，而第一臺(tái) CNC 電火花加工機(jī)在1976年被制造出來。
1980年代，電火花加工機(jī)采用工業(yè)級(jí) CPU 控制，實(shí)現(xiàn)G代碼編輯等功能，大幅的提升了使用性能。至1990年代，采用了多軸控制及刀庫（ATC）技術(shù)。近年，無電阻技術(shù)、直線導(dǎo)軌技術(shù)、混粉技術(shù)等一批新工藝也成功運(yùn)用在電火花加工機(jī)上。
電火花加工現(xiàn)狀與發(fā)展
目前，在電火花加工基礎(chǔ)理論研究領(lǐng)域，由于放電過程本身的復(fù)雜性、隨機(jī)性以及研究手段缺乏創(chuàng)新性，迄今尚未取得突破性進(jìn)展。但在加工工藝和控制理論研究領(lǐng)域，由于研究成果可直接應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐，因此已成為目前電火花成形加工技術(shù)研究中較為活躍的領(lǐng)域，其研究熱點(diǎn)主要集中在高效加工技術(shù)、高精密加工技術(shù)(如鏡面加工技術(shù))、低損耗加工技術(shù)、微細(xì)加工技術(shù)、非導(dǎo)電材料加工技術(shù)、電火花表面處理技術(shù)、智能控制技術(shù)(如人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、模糊控制技術(shù)、專家系統(tǒng)等)以及操作安全、環(huán)境保護(hù)等方面。在工藝設(shè)備開發(fā)方面，目前的新型電火花成形加工機(jī)床在加工功能、加工精度、自動(dòng)化程度、可靠性等方面已全面改善，許多機(jī)床已具備了在線檢測(cè)、智能控制、模塊化等功能，已不再是傳統(tǒng)意義上的特種加工機(jī)床，而更像切削加工中的數(shù)控機(jī)床甚至加工中心。
電火花成形加工
先進(jìn)制造技術(shù)的快速發(fā)展和制造業(yè)市場競爭的加劇對(duì)電火花成形加工技術(shù)提出了更高要求，同時(shí)也為電火花成形加工技術(shù)加工理論的研究和工藝開發(fā)、設(shè)備更新提供了新的動(dòng)力。今后電火花成形加工的加工對(duì)象應(yīng)主要面向傳統(tǒng)切削加工不易實(shí)現(xiàn)的難加工材料、復(fù)雜型面等加工，其中精細(xì)加工、精密加工、窄槽加工、深腔加工等將成為發(fā)展重點(diǎn)。同時(shí)，還應(yīng)注意與其它特種加工技術(shù)或傳統(tǒng)切削加工技術(shù)的復(fù)合應(yīng)用，充分發(fā)揮各種加工方法在難加工材料加工中的優(yōu)勢(shì)，取得聯(lián)合增值效應(yīng)。相對(duì)于切削加工技術(shù)而言，電火花成形加工技術(shù)仍是一門較年輕的技術(shù)，因此在今后的發(fā)展中，應(yīng)借鑒切削加工技術(shù)發(fā)展過程中取得的經(jīng)驗(yàn)與成果，根據(jù)電火花成形加工自身的技術(shù)特點(diǎn)，選用適當(dāng)?shù)募庸だ碚摗⒖刂圃砗凸に嚪椒�，并在己有成果的基礎(chǔ)上不斷完善、創(chuàng)新。電火花機(jī)床向數(shù)控化方向發(fā)展的趨勢(shì)已不可逆轉(zhuǎn)，但應(yīng)注意不可盲目追求“大而全”，應(yīng)以市場為導(dǎo)向，建立具有開放性的數(shù)控體系�？傮w而言，電火花成形加工技術(shù)今后的發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)是高效率、高精度、低損耗、微細(xì)化、自動(dòng)化、安全、環(huán)保等。
