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模具加工:EDM与高速铣削 谁将更胜一筹

 高速铣削推广应用已经有十年了,正如初它神秘出场时人们对它的期盼,如今高速铣已经毫无疑问地成为当今模具加工业不可或缺的加工手段。而一度在模具行业独霸天下的EDM技术也渐渐被掩盖在了高速铣的光环之下。人们甚至在猜测EDM(电火花加工)是否有退出市场的可能。但是,以二者的技术水平和市场需求来看,这种可能性似乎很小。

  EDM的加工特点

  周永泰先生:电火花加工(EDM)虽然已受到高速铣削的严峻挑战,但是EDM技术的一些固有特性和独特的加工方法是高速铣削所不能完全替代的。例如模具的复杂型面、深窄小型腔、尖角、窄缝、沟槽、深坑等处的加工,EDM有其无可比拟的优点。虽然高速铣削也能部分满足上述加工要求,但是成本要比EDM高得多。对于60HRC以上的高硬材料,EDM要比高速加工HSM成本低。同时较之铣削加工,EDM更容易实现自动化。复杂、小型腔及微细型腔加工和去除刀痕以及完成尖角、窄缝、沟槽、深坑加工及花纹加工等将是今后EDM应用的重点。

  卢晓晖先生:EDM工艺上的突出优势有:长径比大于10的深腔加工;R小于0.3mm的内拐角加工;硬度大于HRc55的工件材料;无毛刺加工;薄壁零件;无需抛光的镜面加工和均匀美观的蚀纹图案;自动化程度和加工可预测性更高;容易加工一些高韧性的航空材料,如Inconel,Waspaloy等。

  但是EDM也有一些目前难以克服的劣势,比如加工时间相对较长;表面白质层/微裂纹及由此而带来的模具寿命问题;工件与电极抛光时间较长;无法加工非导电材料等等。

  高速铣削能代替EDM吗?

  陈民先生:任何制造技术都有其生命周期,高速铣削和放电加工也一样,其生存的前提都是不断地创新,在各自的领域寻求大发展,同时在模具制造中相互依存又相互补充。

  在目前的模具生产中,大约1/3的加工工作仍是由电火花成形机床完成的。高速铣削在电火花用的电极制造方面已经起到了主导地位,而且由于高速铣削可对淬火钢直接进行铣削加工,为电火花加工去除更多的加工余量,使放电加工时电极与工件的加工面均匀放电,电极损耗均匀,加工效率高,在模具型腔加工中也得到了广泛的的应用和发展。尽管高速铣削技术的优势显着,然而高速铣加工三维曲面时得到的是非连续光滑表面,针对表面质量要求高的模具,仍需电火花进行精加工得到光滑的加工面。同时一些模具对表面纹理有特殊要求的,也需电火花机床来完成。而对于某些使用特殊材质或有复杂型腔的模具,有时电火花成形加工则是惟一的加工手段。因此可以看到,高速铣削完全代替放电加工是不太现实的。

  当然,放电加工的优势也遭受着市场关于模具质量、交货期等问题的挑战。改善电火花加工表面粗糙度,消除加工表层缺陷,对扩大电火花加工范围,缩短产品制造周期具有重要意义。

  EDM与高速铣削共存

  孙晓明先生:高速铣削的出现对EDM的市场冲击很大(尤其是在大型型腔模具的加工中),但在小型、、难加工模具上需要用EDM的还是很多,尤其是大型模具工件,要尽可能多地采用高速铣削进行加工。可以说,只要是高速铣削可以加工到的地方都会采用高速铣削进行加工,毕竟高速铣削加工速度很快。高速铣削的市场占有率迅速上升,目前估计在大型模具加工中有近70%的模具加工任务依靠高速铣削。但是仍有超过30%的加工任务依靠EDM加工来实现。

  虽然与以前相比,EDM市场受到了高速铣削加工的冲击,但是EDM却不可能被高速铣削代替。由于受到加工零件的结构、形状等特殊原因再加上受刀具、卡具等影响,高速铣削也有其不便加工或者加工不到的地方,比如工件的边边角角,这时候只有依靠EDM来实现,因此EDM和高速铣削还将共存于模具加工市场,利用其各自特点为模具加工行业服务。

  卢晓晖先生:在未来可预见的时期内,EDM与高速铣将共同存在于大量的机加工车间内。这两种工艺之间的取舍主要是考虑特定加工工件的效率、成本、精度以及模具寿命等因素。

  目前在模具加工工艺中,EDM与高速铣有一部分是重叠的,出于成本与效率上的考虑,相当多车间都采用高速铣来进行粗加工和一部分精加工,高速铣随着小刀具与切硬材料的刀具的技术进步而日益普及。这就使电火花加工必须在精加工以及特殊加工工艺上有更大的突破。例如接插件加工:市场要求R角越小越好,用牧野EDM加工的小R角小于10μm。

  牧野公司生产模具加工用的高速铣、电火花机床与线切割机床,我们对高速铣和电加工机床的前景同样看好。

  EDM的技术发展方向

  周永泰先生:以下几方面是EDM今后的发展方向:

  不断提高EDM的效率、自动化程度和加工的表面完整性;EDM设备的化和大型化;EDM设备良好的加工稳定性、易操作性及优良的性能价格比;满足不同要求的高效节能及反电解等新型脉冲电源的研发,电源波形检测及其处理和控制技术的发展;高性能综合技术专家系统的研发及EDM智能化技术的不断发展和自适应性控制、模糊控制、多轴联动控制、电极自动交换、双线自动切换和防电解作用及放电能量分配等技术的进一步发展;混粉加工等镜面光亮加工技术的发展;微细EDM技术的发展,包括三维微细轮廓的数控电火花铣削加工和微细电火花磨削;电火花铣削加工技术及机床和EDM加工中心(包括成形机和线切割机)将得到发展;作为可持续发展战略,绿色EDM新技术是未来重要的发展趋势;研究用气体代替普通介质及研究用电加工来加工非导体材料。

  孙晓明先生:沙迪克作为的电火花机床供应商,目前新的技术成就就是将直线机床技术应用到电加工领域,这可以说是EDM加工领域的一次技术革命。与传统的丝杠传动相比,直线电机的优势是精度准确,运动平稳。虽然直线电机输出的扭矩不如机械产生的扭矩大,但是因为电加工设备是非接触式加工,利用放电来加工,因此没有切削力,这样,就发挥了直线电机的优点。直线电机定位准确、运动平稳有效,差补精度更高,它的伺服速度比以前丝杠方式提高了5~6倍。

  重要的是直线电机利用其高速度伺服解决了加工盲筋时的排屑问题,此前这是非常困难的问题,因为对于盲孔盲筋,高速铣削受刀具的限制很难完成加工,而且还会产生二次放电等问题,容易导致加工形状的改变。现在通过高速伺服就可以解决这个问题,而且加工盲孔、盲筋的深度加倍,此举尤其在型腔模具的加工中应用很多。

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发布时间:2009/11/3 15:54:50 点击率:3523 [返回上一页]
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