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高速銑削加工“無所不能”,電火花加工還有用嗎?

好幾年前,模具行業就出現了高速銑削加工會替代電火花加工的聲音,導致一些工廠的老板在投資設備時出現非理性的選擇。事實上,工廠應該搞清楚這兩種技術各自的優劣,并根據自身加工需求來選擇合適的設備,切忌跟風與盲從。

 

1. 高速銑削加工的發展能替代電火花加工嗎?

 

可以說電火花加工和高速銑加工是模具成形加工技術的兩大主力軍,它們各有千秋。隨著高速銑加工技術的迅猛發展,其發展趨勢是否能替代電火花加工?

 

客觀地講,高速銑加工技術不是萬能的,它的產生源于對傳統銑削加工和電火花加工工藝弱點的補充,它的成熟發展逐漸拓寬了其應用領域,但由于受銑削加工方式本身特點的制約,它在模具加工中不可能替代電火花加工。這里以模具企業實際生產經驗來作一些分析和介紹。

 

2. 電火花加工的優勢及其應用

 

概括地說,電火花加工的優勢主要反映在深槽窄縫的加工,內清角的加工,棱邊清晰的加工,細微、復雜、精密加工,深型腔的加工等,還有超硬材料的加工,這些都是高速銑加工能力欠缺之處。可知,在細微復雜形狀的精密模具制造中,電火花加工占有絕對優勢。

 

 

隨著高速銑加工技術的快速發展,粗、中加工類型的電火花加工需求明顯減少,但面對挑戰,電火花加工融合了先進的數控技術,技術的進步使得各項工藝指標能達到了高水準,能獲得棱邊棱角高度精確的微細型腔,能獲得Ra值小于0.1微米的鏡面加工效果。另外電火花數控銑削加工、混粉電火花大面積精加工等技術,也拓展了電火花加工的應用范圍。

 

對于精密小型腔、窄縫、溝槽、拐角等的加工,電火花加工應該作為首要選擇的工藝;對于復雜形狀部位的加工, 特別是當刀具難于夠到復雜表面時,電火花加工就有它的意義了;在需要深度切削的地方,在長徑比特別高的地方,更明確的要避免應用高速銑加工;對于高技術零件的加工,一般加工電極的編程時間比高速銑加工工件的時間要較短,在更復雜的加工應用中,這個差別變得更加明顯;在規定了要作電火花精加工的地方,用電火花加工來提供火花紋表面。

 

 

值得一提的是,有很多的加工情況,從理論上分析是可以應用高速銑削來加工完成。但實際上,由于微細刀具所需的高昂費用、銑削高硬度鋼件的風險,還不如使用電火花加工,輕易銑削完成紫銅電極,實現可預見的放電加工效果。

 

3. 高速銑加工的優勢及其應用

 

高速銑加工采用小徑銑刀,高轉速、小周期進給量,使得生產效率和加工精度大大提高,同時由于銑削力低,工件熱變形減少,銑削深度較小,而進給較快,因此加工的表面粗糙度很小。

 

 

高速銑適合絕大部分模具的加工。在模具加工中,高速銑可加工60HRC的淬硬鋼件。因此,高速銑加工允許在熱處理以后再進行切削加工,使模具制造工藝大大簡化。傳統的加工工序為:外形粗加工→粗銑加工型腔→熱處理→外形精加工→電火花加工型腔→鉗工打磨拋光型腔→表面強化處理。采用高速加工后的工序為:外形粗加工→熱處理→外形精加工→高速銑加工型腔→表面強化處理,可省卻電加工(相對而言)、手工打磨等工序,縮短了工藝路線,進而大大提高加工生產率。

 

總的來說,對于大去除量的加工應盡量采用高速銑加工來替代電火花加工。當刀具容易接近工件,加工部位形狀為敞開式,而且長徑比小的場合適合用高速銑加工。

 

 

事實上,高速銑加工非常適合電極的制造。傳統銑削的電極需手工拋光,一致性差,會影響電火花加工的質量。高速銑加工的電極幾乎無需人工拋光,粗加工和精加工電極可達幾近完美的一致性。同時,高速銑可加工薄壁、形狀更為復雜的電極。

 

但高速銑無論如何發展,受其機理限制,即使采用旋轉刀具的五軸加工,還是不能加工出清角的形狀,對深腔窄槽,由于刀具剛性不足,效果并不太理想。

 

4. 電火花與高速銑加工的融合發展

 

在高速銑加工迅速發展的今天,電火花加工發展空間受到了一定的擠壓。在此同時,高速銑也給電火花加工帶來了更大的技術進步。如:采用高速銑來制造電極,由于狹小區域加工的實現和高質量的表面結果,讓電極的設計數量大大降低。另外用高速銑來制造電極也可以使生產效率提高到一個新的層次,并能保證電極的高精度,這樣使電火花加工的精度也提高了。如果型腔的大部分加工由高速銑來完成,則電火花加工只作為輔助手段去清角修邊,這樣留量更均勻、更少。

 

 

電火花加工與高速銑加工的發展是和諧的,相輔相成的,高速銑加工技術的發展促進了電火花加工技術的發展,同時也為其提供了新的發展動力。它們之間有相互不可替代的作用,兩者應該揚長避短。這兩種技術的結合可為高復雜、高精度模具的制造提供完美的加工方案。

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