模具加工：EDM與高速銑削 誰將更勝一籌

【好展會網(wǎng)  模具專題】 <p> 高速銑削推廣應(yīng)用已經(jīng)有十年了，正如最初它神秘出場時人們對它的期盼，如今高速銑已經(jīng)毫無疑問地成為當(dāng)今模具加工業(yè)不可或缺的加工手段。而一度在模具行業(yè)獨霸天下的EDM技術(shù)也漸漸被掩蓋在了高速銑的光環(huán)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(shù)水平和市場需求來看，這種可能性似乎很小。</p> <p>　　<strong>EDM的加工特點</strong></p> <p>　　周永泰先生：電火花加工（EDM）雖然已受到高速銑削的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，但是EDM技術(shù)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(fù)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(yōu)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(xiàn)自動化。復(fù)雜、精密小型腔及微細(xì)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(yīng)用的重點。</p> <p><br /><br />　　盧曉暉先生：EDM工藝上的突出優(yōu)勢有：長徑比大于10的深腔精密加工；R小于0.3mm的內(nèi)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(yù)測性更高；容易加工一些高韌性的航空材料，如Inconel，Waspaloy等。</p> <p>　　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(zhì)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(dǎo)電材料等等。</p> <p>　　<strong>高速銑削能代替EDM嗎？</strong></p> <p>　　陳民先生：任何制造技術(shù)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(chuàng)新，在各自的領(lǐng)域?qū)で笞畲蟀l(fā)展，同時在模具制造中相互依存又相互補充。</p> <p>　　在目前的模具生產(chǎn)中，大約1/3的加工工作仍是由電火花成形機(jī)床完成的。高速銑削在電火花用的電極制造方面已經(jīng)起到了主導(dǎo)地位，而且由于高速銑削可對淬火鋼直接進(jìn)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(yīng)用和發(fā)展。盡管高速銑削技術(shù)的優(yōu)勢顯著，然而高速銑加工三維曲面時得到的是非連續(xù)光滑表面，針對表面質(zhì)量要求高的模具，仍需電火花進(jìn)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(jī)床來完成。而對于某些使用特殊材質(zhì)或有復(fù)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(xiàn)實的。</p> <p><br /><br />　　當(dāng)然，放電加工的優(yōu)勢也遭受著市場關(guān)于模具質(zhì)量、交貨期等問題的挑戰(zhàn)。改善電火花加工表面粗糙度，消除加工表層缺陷，對擴(kuò)大電火花加工范圍，縮短產(chǎn)品制造周期具有重要意義。</p> <div id="div2" name="divContent" style="display: none"><span class="font14"> <p></p> <p>　　<strong>EDM與高速銑削共存 </strong></p> <p>　　孫曉明先生：高速銑削的出現(xiàn)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、精密、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(jìn)行加工?？梢哉f，只要是高速銑削可以加工到的地方都會采用高速銑削進(jìn)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(wù)依靠高速銑削。但是仍有超過30%的加工任務(wù)依靠EDM加工來實現(xiàn)。</p> <p><br /><br />　　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(jié)構(gòu)、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(xiàn)，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(yè)服務(wù)。</p> <p>　　盧曉暉先生：在未來可預(yù)見的時期內(nèi)，EDM與高速銑將共同存在于大量的機(jī)加工車間內(nèi)。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。</p> <p>　　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(dāng)多車間都采用高速銑來進(jìn)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(shù)進(jìn)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加工的最小R角小于10m。</p> <p>　　牧野公司專業(yè)生產(chǎn)模具加工用的高速銑、電火花機(jī)床與線切割機(jī)床，我們對高速銑和電加工機(jī)床的前景同樣看好。</p> <p>　　<strong>EDM的技術(shù)發(fā)展方向 </strong></p> <p>　　周永泰先生：以下幾方面是EDM今后的發(fā)展方向：</p> <p>　　不斷提高EDM的效率、自動化程度和加工的表面完整性；EDM設(shè)備的精密化和大型化；EDM設(shè)備良好的加工穩(wěn)定性、易操作性及優(yōu)良的性能價格比；滿足不同要求的高效節(jié)能及反電解等新型脈沖電源的研發(fā)，電源波形檢測及其處理和控制技術(shù)的發(fā)展；高性能綜合技術(shù)專家系統(tǒng)的研發(fā)及EDM智能化技術(shù)的不斷發(fā)展和自適應(yīng)性控制、模糊控制、多軸聯(lián)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(shù)的進(jìn)一步發(fā)展；混粉加工等鏡面光亮加工技術(shù)的發(fā)展；微細(xì)EDM技術(shù)的發(fā)展，包括三維微細(xì)輪廓的數(shù)控電火花銑削加工和微細(xì)電火花磨削；電火花銑削加工技術(shù)及機(jī)床和EDM加工中心（包括成形機(jī)和線切割機(jī)）將得到發(fā)展；作為可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，綠色EDM新技術(shù)是未來重要的發(fā)展趨勢；研究用氣體代替普通介質(zhì)及研究用電加工來加工非導(dǎo)體材料。</p> <p>　　孫曉明先生：沙迪克作為專業(yè)的電火花機(jī)床供應(yīng)商，目前最新的技術(shù)成就就是將直線機(jī)床技術(shù)應(yīng)用到電加工領(lǐng)域，這可以說是EDM加工領(lǐng)域的一次技術(shù)革命。與傳統(tǒng)的絲杠傳動相比，直線電機(jī)的優(yōu)勢是精度準(zhǔn)確，運動平穩(wěn)。雖然直線電機(jī)輸出的扭矩不如機(jī)械產(chǎn)生的扭矩大，但是因為電加工設(shè)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(fā)揮了直線電機(jī)的優(yōu)點。直線電機(jī)定位準(zhǔn)確、運動平穩(wěn)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。</p> <p>　　最重要的是直線電機(jī)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(chǎn)生二次放電等問題，容易導(dǎo)致加工形狀的改變?，F(xiàn)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，此舉尤其在精密型腔模具的加工中應(yīng)用很多。</p> </span></div>
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