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模具加工:EDM與高速銑削 誰將更勝一籌

 高速銑削推廣應用已經有十年了,正如初它神秘出場時人們對它的期盼,如今高速銑已經毫無疑問地成為當今模具加工業不可或缺的加工手段。而一度在模具行業獨霸天下的EDM技術也漸漸被掩蓋在了高速銑的光環之下。人們甚至在猜測EDM(電火花加工)是否有退出市場的可能。但是,以二者的技術水平和市場需求來看,這種可能性似乎很小。

  EDM的加工特點

  周永泰先生:電火花加工(EDM)雖然已受到高速銑削的嚴峻挑戰,但是EDM技術的一些固有特性和獨特的加工方法是高速銑削所不能完全替代的。例如模具的復雜型面、深窄小型腔、尖角、窄縫、溝槽、深坑等處的加工,EDM有其無可比擬的優點。雖然高速銑削也能部分滿足上述加工要求,但是成本要比EDM高得多。對于60HRC以上的高硬材料,EDM要比高速加工HSM成本低。同時較之銑削加工,EDM更容易實現自動化。復雜、小型腔及微細型腔加工和去除刀痕以及完成尖角、窄縫、溝槽、深坑加工及花紋加工等將是今后EDM應用的重點。

  盧曉暉先生:EDM工藝上的突出優勢有:長徑比大于10的深腔加工;R小于0.3mm的內拐角加工;硬度大于HRc55的工件材料;無毛刺加工;薄壁零件;無需拋光的鏡面加工和均勻美觀的蝕紋圖案;自動化程度和加工可預測性更高;容易加工一些高韌性的航空材料,如Inconel,Waspaloy等。

  但是EDM也有一些目前難以克服的劣勢,比如加工時間相對較長;表面白質層/微裂紋及由此而帶來的模具壽命問題;工件與電極拋光時間較長;無法加工非導電材料等等。

  高速銑削能代替EDM嗎?

  陳民先生:任何制造技術都有其生命周期,高速銑削和放電加工也一樣,其生存的前提都是不斷地創新,在各自的領域尋求大發展,同時在模具制造中相互依存又相互補充。

  在目前的模具生產中,大約1/3的加工工作仍是由電火花成形機床完成的。高速銑削在電火花用的電極制造方面已經起到了主導地位,而且由于高速銑削可對淬火鋼直接進行銑削加工,為電火花加工去除更多的加工余量,使放電加工時電極與工件的加工面均勻放電,電極損耗均勻,加工效率高,在模具型腔加工中也得到了廣泛的的應用和發展。盡管高速銑削技術的優勢顯著,然而高速銑加工三維曲面時得到的是非連續光滑表面,針對表面質量要求高的模具,仍需電火花進行精加工得到光滑的加工面。同時一些模具對表面紋理有特殊要求的,也需電火花機床來完成。而對于某些使用特殊材質或有復雜型腔的模具,有時電火花成形加工則是惟一的加工手段。因此可以看到,高速銑削完全代替放電加工是不太現實的。

  當然,放電加工的優勢也遭受著市場關于模具質量、交貨期等問題的挑戰。改善電火花加工表面粗糙度,消除加工表層缺陷,對擴大電火花加工范圍,縮短產品制造周期具有重要意義。

  EDM與高速銑削共存

  孫曉明先生:高速銑削的出現對EDM的市場沖擊很大(尤其是在大型型腔模具的加工中),但在小型、、難加工模具上需要用EDM的還是很多,尤其是大型模具工件,要盡可能多地采用高速銑削進行加工。可以說,只要是高速銑削可以加工到的地方都會采用高速銑削進行加工,畢竟高速銑削加工速度很快。高速銑削的市場占有率迅速上升,目前估計在大型模具加工中有近70%的模具加工任務依靠高速銑削。但是仍有超過30%的加工任務依靠EDM加工來實現。

  雖然與以前相比,EDM市場受到了高速銑削加工的沖擊,但是EDM卻不可能被高速銑削代替。由于受到加工零件的結構、形狀等特殊原因再加上受刀具、卡具等影響,高速銑削也有其不便加工或者加工不到的地方,比如工件的邊邊角角,這時候只有依靠EDM來實現,因此EDM和高速銑削還將共存于模具加工市場,利用其各自特點為模具加工行業服務。

  盧曉暉先生:在未來可預見的時期內,EDM與高速銑將共同存在于大量的機加工車間內。這兩種工藝之間的取舍主要是考慮特定加工工件的效率、成本、精度以及模具壽命等因素。

  目前在模具加工工藝中,EDM與高速銑有一部分是重疊的,出于成本與效率上的考慮,相當多車間都采用高速銑來進行粗加工和一部分精加工,高速銑隨著小刀具與切硬材料的刀具的技術進步而日益普及。這就使電火花加工必須在精加工以及特殊加工工藝上有更大的突破。例如接插件加工:市場要求R角越小越好,用牧野EDM加工的小R角小于10μm。

  牧野公司生產模具加工用的高速銑、電火花機床與線切割機床,我們對高速銑和電加工機床的前景同樣看好。

  EDM的技術發展方向

  周永泰先生:以下幾方面是EDM今后的發展方向:

  不斷提高EDM的效率、自動化程度和加工的表面完整性;EDM設備的化和大型化;EDM設備良好的加工穩定性、易操作性及優良的性能價格比;滿足不同要求的高效節能及反電解等新型脈沖電源的研發,電源波形檢測及其處理和控制技術的發展;高性能綜合技術專家系統的研發及EDM智能化技術的不斷發展和自適應性控制、模糊控制、多軸聯動控制、電極自動交換、雙線自動切換和防電解作用及放電能量分配等技術的進一步發展;混粉加工等鏡面光亮加工技術的發展;微細EDM技術的發展,包括三維微細輪廓的數控電火花銑削加工和微細電火花磨削;電火花銑削加工技術及機床和EDM加工中心(包括成形機和線切割機)將得到發展;作為可持續發展戰略,綠色EDM新技術是未來重要的發展趨勢;研究用氣體代替普通介質及研究用電加工來加工非導體材料。

  孫曉明先生:沙迪克作為的電火花機床供應商,目前新的技術成就就是將直線機床技術應用到電加工領域,這可以說是EDM加工領域的一次技術革命。與傳統的絲杠傳動相比,直線電機的優勢是精度準確,運動平穩。雖然直線電機輸出的扭矩不如機械產生的扭矩大,但是因為電加工設備是非接觸式加工,利用放電來加工,因此沒有切削力,這樣,就發揮了直線電機的優點。直線電機定位準確、運動平穩有效,差補精度更高,它的伺服速度比以前絲杠方式提高了5~6倍。

  重要的是直線電機利用其高速度伺服解決了加工盲筋時的排屑問題,此前這是非常困難的問題,因為對于盲孔盲筋,高速銑削受刀具的限制很難完成加工,而且還會產生二次放電等問題,容易導致加工形狀的改變。現在通過高速伺服就可以解決這個問題,而且加工盲孔、盲筋的深度加倍,此舉尤其在型腔模具的加工中應用很多。

本文編輯:蘇州百度代理

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發布時間:2009/11/3 15:54:50 點擊率:3628 [返回上一頁]
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