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激烈的競爭中，模具制造商必須盡可能地加速產(chǎn)品投放市場的時間、降低勞動力成本，同時提高生產(chǎn)效率。EDM和能進(jìn)行硬質(zhì)材料高速磨削加工設(shè)備的進(jìn)步則有助于提高模具制造工廠的競爭力。
為了在激烈的全球化市場競爭中謀得發(fā)展，制造商必須盡可能地加速產(chǎn)品投放市場的時間、降低他們的勞動力成本，同時提高生產(chǎn)效率，模具制造商更不例外，這一點(diǎn)正是EDM和高速磨削加工設(shè)備的倡導(dǎo)者倡導(dǎo)“通過升級所得到收益”的目的，這種升級是指利用最新的技術(shù)、設(shè)備和生產(chǎn)方式。不斷發(fā)展的EDM方面的新技術(shù)和能進(jìn)行硬質(zhì)材料磨削加工的高速加工設(shè)備可以提高模具制造商的總體生產(chǎn)率。
EDM的創(chuàng)新發(fā)展
EDM制造商都在不斷研究或引進(jìn)新的先進(jìn)技術(shù)或早期在金屬絲和EDM系統(tǒng)方面積累的經(jīng)驗(yàn)來提高生產(chǎn)率并減少模具制造商創(chuàng)新模具投放市場的時間。另外，更多的制造商正在期望EDMs能夠成為高速加工和硬質(zhì)材料磨削加工設(shè)備的必要補(bǔ)充。
很多制造商認(rèn)為高速加工的出現(xiàn)對成形機(jī)的銷售產(chǎn)生了一些影響，但他們覺得高速加工和成形加工是真正的互補(bǔ)加工過程而不是互相排斥的競爭過程，尤其是EDM取得了很多技術(shù)上的進(jìn)步之后。
EDM的進(jìn)步包括快速加工和在后續(xù)精加工中的電火花裂紋控制，這使得用戶能夠在金屬絲加工和成形加工中更精確地控制腐蝕過程并能更快、更有效地進(jìn)行模具加工。實(shí)際上，在某些情況下，有些模具制造的用戶已經(jīng)將高速加工和EDM技術(shù)一起應(yīng)用并將其作為一種“自動化”的加工形式了。
Makino公司已經(jīng)發(fā)展了幾種能夠減小機(jī)械加工時間并達(dá)到更好表面光潔度的技術(shù)，如在探深鉛錘凹陷面的加工中，Makino公司提高了機(jī)器的跟蹤速度和快速進(jìn)給率。雖然他們應(yīng)用的是傳統(tǒng)的驅(qū)動系統(tǒng)而不是直線電機(jī)，但是其設(shè)備的快速進(jìn)給也已接近10m/min。
2004年的時候，Makino公司推出了幾個新系統(tǒng)，其中包括Edge2型探深鉛錘機(jī)和以占據(jù)沖壓模市場為目的的SP43線切割機(jī)，還有S56 VMC等機(jī)型。Makino公司已為其大多數(shù)的機(jī)器配置了直線電機(jī)，其中也包括高精度雙驅(qū)動的大型加工系統(tǒng)，而這種形式一般在小型的機(jī)器中較為常見。
高速伺服系統(tǒng)和響應(yīng)周期對于加工非常深的肋、達(dá)到更高的加工精度和提供更優(yōu)質(zhì)的裂紋穩(wěn)定性都有巨大的影響。Makino的探深鉛錘EDMs在探深鉛錘面的HQSF（高質(zhì)量表面光潔度）增強(qiáng)技術(shù)上做得非常成功。在傳統(tǒng)的探深鉛錘EDM中，當(dāng)電極表面很大時，穩(wěn)定裂紋和制造一個大面積一致光潔表面的難度很大的，只要有殘片的存在就會出現(xiàn)加工缺陷。通過應(yīng)用一種“μSC增強(qiáng)劑”，Makino的探深鉛錘EDMs能夠在很大的面積上穩(wěn)定住裂紋，從而獲得格外光潔的模具表面。如果使用石墨，其表面粗糙度可以低于2μm。
圖1 來自于Makino的EDM可以改良零件的生產(chǎn)
在有些方面，硬質(zhì)材料的磨削加工在很大程度上已經(jīng)代替了電火花成形機(jī)，成為模具加工的首選方法。隨著線切割機(jī)的最新發(fā)展，探深鉛錘的應(yīng)用已經(jīng)逐漸減少。但三菱EDM公司卻認(rèn)為在過去的兩年里，探深鉛錘并沒有太大的變化。
三菱EDM公司的研發(fā)方向主要著重于兩個方面，一是以更快切削速度帶來更高的生產(chǎn)率，二是減少用于維護(hù)的停產(chǎn)時間。在三菱EDM公司的線切割加工機(jī)中，F(xiàn)A-V 系列的線切割機(jī)利用它的新型高速電機(jī)能夠達(dá)到303 cm2/h的切削速度，這比以前的樣式切削速度增長了30%。
早在2002年，三菱EDM公司進(jìn)口了幾臺Roku-Roku硬質(zhì)材料磨削加工銑床，這些新設(shè)備既能進(jìn)行硬質(zhì)材料的磨削加工又能進(jìn)行石墨材料的磨削加工。三菱EDM公司在這臺機(jī)器上所作的最大努力就是使人們能夠清楚這樣的事實(shí)——這樣的機(jī)器是一個混合型的機(jī)床，它能對石墨和硬質(zhì)材料這兩種材料進(jìn)行磨削加工。
圖2 三菱EDM的Roku-Roku GR系列具有硬質(zhì)材料磨削加工和石墨磨削加工能力
的混合型機(jī)器能夠提高模具工廠的生產(chǎn)率
為了提升速度和生產(chǎn)率，三菱在它的FA-V線切割機(jī)系統(tǒng)上增加了幾種新技術(shù)，如系統(tǒng)的功率供給使用的是一個新型的高速電機(jī)，機(jī)器還應(yīng)用了一個新的刷洗系統(tǒng)，這個系統(tǒng)將水從高壓泵直接打入裂紋處，并在那一點(diǎn)增加壓力和流量。線切割系統(tǒng)用一種特殊的0.36mm銅裹V型金屬絲實(shí)現(xiàn)了303 cm2/h的切削。
宜人化的軟件
Agie公司的Agiesetup三維系統(tǒng)應(yīng)用了三維可視化程序，這將大大有助于EDM操作者調(diào)整加工過程。用可視化調(diào)整引導(dǎo)機(jī)械工程師完成零件流程，平均每個零件的加工可以節(jié)省20min。
快速的調(diào)整和更好的金屬絲的結(jié)合極大地增加了線切割機(jī)的生產(chǎn)力。Agie公司最近公布了他們對線切割機(jī)改進(jìn)及其結(jié)果——應(yīng)用涂層金屬絲進(jìn)行303m.2/h的運(yùn)行，應(yīng)用非涂層金屬絲能達(dá)到239 cm2/h的運(yùn)行。使用更先進(jìn)的調(diào)整系統(tǒng)和最新款的金屬絲，這使當(dāng)前的線切割機(jī)床的切削速度至少是幾年前加工速度的4倍。
圖3 三維 EDM軟件提供了加工工序的可視化，相對傳統(tǒng)的調(diào)整方法，
它在每一個零件的加工上平均可節(jié)約20min
Charmilles 技術(shù)公司也提供類似的三維軟件，相對于幾年以前獲得發(fā)展但較為復(fù)雜的調(diào)整系統(tǒng)來說，Charmilles 技術(shù)公司的三維軟件可以大大減少EDM機(jī)床的編程時間。
為了更具競爭性，商家們最近推出的EDM軟件將使制模工程師在編制他們的生產(chǎn)工序上擁有更大的靈活性。用Charmilles公司最新的CT調(diào)整軟件，制模工程師能夠在流程中停止一項(xiàng)工作并且可以用被稱為“零件插入”的指令來中斷那項(xiàng)工作，這使得在重新啟動優(yōu)先的加工工序前允許另一項(xiàng)工作的進(jìn)行，被重新啟動的位置就在第一份工作停止的位置。
圖4 應(yīng)用Charmilles的零件調(diào)整軟件，
機(jī)械師能夠用其零件插入功能在不出現(xiàn)任何問題的情況下就可以中斷工作
Charmilles 技術(shù)公司集中力量調(diào)查了CT調(diào)整軟件的用戶的工廠到底是怎樣運(yùn)轉(zhuǎn)的，特別是在歐洲。結(jié)果他們看到，操作者差不多像會計(jì)一樣組織他們的工作——我想要用什么樣的電極、什么樣的空穴，每一個空穴我們需要用多少個電極，我們將要做多少個空穴？
CT調(diào)整軟件的控制器由五個模塊建成。一個是調(diào)整模塊，它就像一個交互窗口，詢問你有關(guān)的應(yīng)用或你所做的工作方面的某個問題，它指導(dǎo)你完成某些步驟。每一個過程都有圖形界面作為引導(dǎo)，比如所有的測量循環(huán)——你如何布置電極，如何拾取部件，如何排列一個電極——所有的一切都可以在圖形界面中完成的。當(dāng)然，你也可以尋求在線幫助。
遙控切削的全過程
線性馬達(dá)給Sodick公司制造的EDM提供了巨大的推動力，同時推動了其它的自動控制裝置，這有助于通過降低加工成本提高生產(chǎn)力。同樣，以線切割EDM自動穿孔機(jī)和更新的遙控系統(tǒng)為特點(diǎn)的自動穿孔線切割機(jī)系統(tǒng)也將有助于降低勞動力費(fèi)用從而降低生產(chǎn)成本。
Sodick的遙控系統(tǒng)能使機(jī)械工程師不在工作現(xiàn)場就能進(jìn)行切削加工的工作。這個系統(tǒng)是一個直接撥號連接的系統(tǒng)，它使工程師能夠通過一個標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器查看到整個工作的進(jìn)程，但是出于安全的考慮，Sodick采用的是一個直接連接的電話連接方式而不是萬維網(wǎng)?，F(xiàn)在，應(yīng)用工程師進(jìn)行試切的時候，他可以在電話當(dāng)中注視著零件的加工，他當(dāng)然也可協(xié)助用戶在他們的個人電腦上看到切削的全過程。
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