高速銑削加工是否取代了傳統(tǒng)的電火花成形加工览讳？為了找到答案，金屬加工在線記者從瑞士GF阿奇夏米爾公司了解其最新技術(shù)情況部凑，從工件結(jié)構(gòu)露乏、加工精度、加工材料涂邀、加工速度等方面瘟仿，比較分析高速銑削和電火花成形加工各自加工能力的優(yōu)劣勢(shì)和適用空間。

　　二者相互補(bǔ)充比勉、相互合作

　　總的來(lái)說劳较，高速銑削和電火花加工不能相互取代，而是相互補(bǔ)充浩聋、相互合作的關(guān)系观蜗。

　　隨著近幾年高速銑削加工技術(shù)的發(fā)展，原先一部分傳統(tǒng)上由電火花成形加工的零部件現(xiàn)在可以轉(zhuǎn)為高速銑削加工衣洁。比如墓捻，原先銑削加工只能加工未淬硬過的材質(zhì)，而淬硬的材料只能由電火花加工坊夫。

　　現(xiàn)在砖第，高速銑削技術(shù)可以直接加工硬度52HRC甚至更高硬度的材質(zhì)，而以前這些零件都是由銑床加工電極蛾藐，再由電火花機(jī)床最后成型瘤希，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。一些需要大面積加工的零部件坦妙，現(xiàn)在由高速銑直接加工涡瀑，大大提高了效率，因?yàn)槿绻秒娀鸹庸ちЯ保粌H需要加工電極婉错，而且在大面積加工方面，銑床的效率要大大高于電火花，而且姐药，要求加工很低的表面粗糙度值组缎，比如R a=0.2μm，電火花加工就很難做到削晦，而高速銑現(xiàn)在加工的表面粗糙度值R a可以達(dá)到0.1μm朴轰。但在某些方面，高速銑還具有局限性挥昵。

　　比如唆阿，需要很小的清根加工，運(yùn)用高速銑床加工锈锤，就需要很小直徑的刀具驯鳖，不容易加工，且易斷刀久免。

　　這時(shí)最好由銑床加工小的電極浅辙，再由電火花加工。

　　再比如阎姥，一些很硬的材料记舆，比如硬度大于62HRC以上甚至是硬質(zhì)合金材料，由高速銑直接加工呼巴，不僅費(fèi)力泽腮，而且刀具成本直線上升，最佳的加工路線是高速銑加工電極，電火花最后成形加工。所以关摇，這兩種加工工藝無(wú)法相互完全取代，而是相輔相成矢骚。

　　在模具制造中應(yīng)用的典型案例

　　高速銑削和電火花加工廣泛應(yīng)用于電子電器等行業(yè)，是模具加工中的關(guān)鍵工藝和技術(shù)》艟悖現(xiàn)在以目前非常熱門的LED模具加工為例县防，來(lái)談?wù)劯咚巽姾碗娀鸹庸ぴ谶@類模具中的作用。

　　這個(gè)工件要求材料是Elmax（硬度56HRC）绸搞，24個(gè)型腔3mm×3mm窍蟹，深度0.6mm，沒有預(yù)銑亭结，要求表面粗糙度值Ra小于0.1μm舟到，底部圓角小于0.03mm，型腔尺寸精度±2μm臀嘱，位置誤差±2μm章理。

　　顯然所硅，這個(gè)工件無(wú)法單獨(dú)由高速銑削完成，因?yàn)樗枰獦O好的局部精度和很小圓角杂蒙。我們考慮由高速銑來(lái)制作電極营稼，由電火花加工最后完成。由于工件本身具有很高的加工要求台腥，所以首先電極的加工質(zhì)量要高宏赘。它主要有幾個(gè)難點(diǎn)：一是加工精度，電極的尺寸精度和位置精度都要小于2μm黎侈；二是表面質(zhì)量要很好察署，并且沒有毛刺；三是需要很好的局部精度峻汉，這需要高速銑床要很好的加加速度（Jerk）箕母。這已經(jīng)無(wú)法用傳統(tǒng)的高速銑床來(lái)完成了。為此俱济，我們采用了GF阿奇夏米爾公司最新推出的HSM400LPP機(jī)床來(lái)完成。該機(jī)床用直線電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)钙勃，消除了滾珠絲杠造成的反向間隙蛛碌。該機(jī)床具有極高的精度，誤差為0.1μm辖源。配備42 000r/min的高速電主軸蔚携。由該機(jī)床加工一個(gè)電極的時(shí)間是169min。電火花加工則由阿奇夏米爾的FO350MS機(jī)床來(lái)完成克饶。該機(jī)床整體床身配備熱恒定系統(tǒng)那辰，四大智能模塊，僅用3個(gè)電極就完成全部工作玲侧。最終加工結(jié)果粗糙度值R a=0.06μm绑燃，底部圓角R 0.022mm，全部用時(shí)僅550min符破〕龌伲可以說，這個(gè)工件的加工充分反映了目前高端模具的加工方向：完全相匹配的加工設(shè)備組合瞭阔，如上所述就是高精密高速銑和高精密電火花完全對(duì)應(yīng)結(jié)合管剂，不但高精度，同時(shí)要求高效率撵靴。

　　模具高精度電加工設(shè)備與工藝最新研制成果與應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)

　　隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和客戶對(duì)加工要求的不斷提高崇槽，可以看出，未來(lái)對(duì)電加工的要求主要是在保證高精度的同時(shí)實(shí)現(xiàn)高效率招砌，而且對(duì)機(jī)床的智能化要求很高秆廉，也就是說機(jī)床要越來(lái)越聰明，對(duì)操作者的要求越來(lái)越低。GF阿奇夏米爾公司作為世界上領(lǐng)先的瑞士機(jī)床設(shè)備供應(yīng)商移必，完全響應(yīng)了這種需求室谚。瑞士機(jī)床的高精度和高穩(wěn)定可靠性全球聞名，這里無(wú)須多言崔泵。近幾年秒赤，他們把電火花機(jī)床的軸的移動(dòng)速度提高到15m/min，最重要的是完善了加加速度Jerk的控制憎瘸，消除了加工中軸的無(wú)效運(yùn)動(dòng)入篮，大大提高了加工效率。四大智能模塊：能量控制專家系統(tǒng)（power control expert）幌甘，根據(jù)電極的加工面積的變化實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)加工能量潮售，達(dá)到表面質(zhì)量的高度一致性；第四代放電監(jiān)測(cè)專家系統(tǒng)（pilot expert4）锅风，根據(jù)加工的狀況實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)節(jié)加工條件酥诽，優(yōu)化加工；SPAC短路排除專家系統(tǒng)皱埠，能夠在幾分鐘的時(shí)間內(nèi)排除因?yàn)槟骋粋€(gè)加工時(shí)產(chǎn)生的短路現(xiàn)象肮帐，不再因?yàn)槎搪范档退俣龋瑱C(jī)床沒有任何中斷繼續(xù)全速加工番搅，這樣大大提高了效率代徒；微細(xì)加工專家系統(tǒng)（micro machining expert），大大減少了電極尖部部分的損耗瘸拳，最高減少損耗可達(dá)30%昔黍，極大了減少了電極的數(shù)量。同時(shí)眠乏，GF阿奇夏米爾開發(fā)出的DPC控制系統(tǒng)：菜單式編程伴糟，把大部分的應(yīng)用程序集成在一個(gè)界面內(nèi)，即使操作者沒有任何經(jīng)驗(yàn)羽傻，也能加工出專家級(jí)的工件棺距。作為成套設(shè)備供應(yīng)商，阿奇夏米爾提供的高速銑圃匙、電火花加工榴蜻、線切割加工組成了一個(gè)加工單元，完成一系列復(fù)雜零件的加工炎蹬。

　　在電火花微孔和微精加工方面瞎喉， 已經(jīng)開發(fā)出一系列不同檔次的機(jī)床Drill20/30、Drill200/300竭沫、Drill2000/3000燥翅。該系列機(jī)床最小可加工孔徑小于0.1μm骑篙，可多孔同時(shí)加工，以提高效率森书。

　　技術(shù)改進(jìn)

　　作為領(lǐng)先的電加工設(shè)備供應(yīng)商靶端，瑞士GF阿奇夏米爾公司一直處于該領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者地位。IQ“零”損耗電源就是該公司這幾年的最新成果凛膏。相比其他加工杨名，大家一直覺得電火花加工很難控制加工結(jié)果，而且對(duì)操作者的經(jīng)驗(yàn)要求相對(duì)高猖毫，主要的原因在于電極的損耗難以預(yù)測(cè)和控制台谍。IQ“零”損耗就是針對(duì)這個(gè)方面的加工難題而研發(fā)出來(lái)的，它的“零”損耗針對(duì)銅電極特別是石墨電極吁断。該模塊不針對(duì)特定的石墨型號(hào)趁蕊，與石墨質(zhì)量無(wú)關(guān)，也就是說不同的石墨都能獲得相同的結(jié)果仔役。

　　減少銅的損耗不像采用石墨那樣簡(jiǎn)單妒贞。銅在1 083℃就熔化，使得從加工一開始就導(dǎo)致拐角損耗惠所，而隨著加工深度的變化占赤，出現(xiàn)大面積損耗。為了克服這些現(xiàn)象算换，已經(jīng)開發(fā)出獨(dú)特的運(yùn)算方法，以確保每一個(gè)火花與產(chǎn)生此火花的能量相一致六呼。由于每個(gè)脈沖都會(huì)帶來(lái)?yè)p耗客惨，所以脈沖數(shù)量盡量保持最少，并根據(jù)實(shí)際加工區(qū)域調(diào)節(jié)所用的平均電流刨税。

　　舉一實(shí)例践赁，如加工深度20mm，最終表面粗糙度值R a=1.8μm筏所，總用時(shí)321min胧扇，相對(duì)比傳統(tǒng)電源，銅電極的損耗減少20%～90%蜀悯。

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