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数控电火花成形机的新发展

数控电火花成形机(ncsedm机床)各项工艺指标虽然已达到了很高的水平,可是在高速铣(hsm)迅速发展的今天,其发展空间仍受到了一定的挤压。但由于hsm在加工凹型腔时还存在一定的问题,包括深槽窄缝的加工,内清角的加工,棱边清晰的加工,细微、复杂、精密加工,深型腔(l/d≧5)的加工等,还有超硬材料的加工也不是hsm的特长,因此本届模展中还是显示了ncsedm机床的发展前景。从参展ncsedm机床的新工艺、新技术、新产品的发展角度来看,国外几个厂商还是处于优势。
日本牧野公司*次展出电极自动交换(aec)和工件自动交换(awc)的edge2全自动ncsedm机床。aec采用erowa its系统、3r宏系统或牧野的y形系统,分直接交换式和旋转式二种。直接交换式电极容量为4根,旋转式电极容量为8~32根,使用卡盘适配器交换时zui大电极重量(含电极夹具)40 kg,aec交换时间一般为20s;awc具有通用性的工件库和工件货盘交换装置,容易确认的平面工件库适合于复杂模具加工。采用辅助工作台,以便于大工件的自动交换,采用工作液快速处理技术,使下一个工件的交换变得更快、更可靠。该机床还具有工作液恒温控制(±0.5 ℃),ra0.18μm的超精加工技术(电极:直径40 mm铜,工件:nak80),r0.015mm的锐角加工技术以及添加剂为μsc的混粉加工技术等。
日本沙迪克公司展出的am45l同样是全自动的ncsedm机床,具有电极和工件自动交换功能,采用的是erowa系统,也是*次在模展上展出。
瑞士夏米尔公司也开发了混粉加工技术,在模展上*次展出了roboform 350γ混粉加工机床,该机床采用1.5 l罐装gamma m1×50混粉,可以用混粉工作液进行粗、精加工,并在同一台机床上可实现普通工作液和混粉工作液二种加工方式,从混粉加工转换到普通工作液加工,约需2 h的过滤时间,而从普通工作液转换成混粉加工,只要30 min的准备时间。混粉加工时不用过滤器。混粉的使用寿命为400h,甚至更长一些。混粉可以实现ra0.2μm的精加工,即使加工面积的大小变化,也能加工出ra0.2μm的工件表面。例如,加工30mm×30mm×5mm的型腔,材料为w300钢,用同样的加工工艺,普通工作液ra0.5μm,而混粉工作液ra0.18μm,而且缩短了加工时间,降低了约30%的电极损耗。传统加工与混粉加工表面粗糙度ra与加工时间的关系如图1所示。
图1 传统加工与混粉加工表面粗糙度与加工时间的关系
以上从技术*性以及在模展上展出的角度介绍的全是国外机床,但从中可以看出:
(1)机床的awc在中国展出只是近年来的事,以前只有aec,而awc只在欧美、日本等发达国家和地区展出,说明国外厂商已认识到中国用户需求水平在不断提高,重视开拓全自动ncsedm机床的中国巿场。
(2)包括aec、awc、专家系统等成套的全自动ncsedm机床在国内还没有开发,虽有aec及专家系统的ncsedm机床,但在实际应用中还存在不少问题。aec在实际生产中应用不多,并缺乏按加工类别细分,适合各种加工条件的完善的专家系统。因此,我们的机床从实验室的工艺水平到生产厂的出厂工艺水平,再到用户实际使用的工艺水平,实际上是逐步下降的。除了其他各种因素外,机床操作中较多的人工干预是造成上述问题的重要原因。提高自动化程度,避免或减少人工干预是解决这一问题的有效途径。所以,提高edm自动化水平是edm的重要发展方向。
(3)混粉加工已有较长的历史了,日本的沙迪克、三菱、牧野等公司都开发应用了混粉加工技术,而瑞士阿奇夏米尔公司却迟迟不动,这次瑞士夏米尔公司展出了混粉加工技术roboform 350γ。这样国外厂商都各自开发了混粉加工技术,这也从另一方面说明混粉加工有其重要的应用价值。我国有关高校虽对混粉加工进行了研究,发表了不少文章,但至今未见产品上巿。
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