我国电加工技术及装备发展与展望(下)

我国电加工技术及装备发展与展望(下)

  来源:《金属加工(冷加工)》

苏州电加工机床研究所有限  作者: 叶军

2014-05-04

与国外电加工机床相比存在的差距

  1. 数控电火花成形机床国外现状及存在的差距:
  2. 数控电火花成形机床虽然由于国家科技重大专项的实施,缩小

与国外的差距,有些指标及功能已接近或达到了国际先进水平,但总体来说与国外还有一定的差距,主要体现在:机床热变形控制技术、机床动静刚度设计技术、专家系统、智能化技术、电极和工件自动交换技术、网络化技术及系统集成等方面。

  1. 单向走丝电火花线切割机床国外现状及存在的差距:

单向走丝电火花线切割机床近年取得了长足进步,例如在自动穿丝技术、细丝切割技术、智能化技术以及精密加工技术等方面取得了重大进展,但就这些方面与国外先进水平相比,还存在一定差距,有些在我国还是空白,如细丝切割、加工效率、加工表面质量以及电极丝自动交换技术、工件自动交换技术和网络技术等方面。

  1. 电火花微小孔加工机床国外现状及存在差距:

电火花微小孔加工机床不论从数控轴数、加工孔径精度、最小表面粗糙度值和深径比等方面都不低于国外水平,但在多回路多电极加工、自动更换电极、复杂形面工件外形的在线检测及纠偏等方面还存在一定差距。

我国电加工机床产品的研发与提升

  1. 新一代数控单向走丝电火花线切割机床:

(1)研究内容:以10 n s窄脉宽、高峰值电流的高效、无电阻、防电解、绿色节能脉冲电源技术、加工状态检测及控制、细丝自动穿丝技术、恒张力恒速度的运丝技术、热变形控制技术、直线电动机驱动技术、开放式数控系统及智能化控制等关键技术突破为重点,研制出效率和精度更高、加工表面质量更好的绿色节能、智能化的新一代数控单向走丝电火花线切割机床。

( 2 ) 指标: 最高生产率≥500 mm2/min;在第一刀切割效率≥300 mm2/min时,3次切割表面粗糙度值达到Ra=0.8 μm;切割精度≤±0.001 5 mm;最佳表面粗糙度值Ra≤0.05 μm;最细电极丝直径0.02 mm;自动穿丝功能;可配置高精度A轴;具有难加工材料工艺专家数据库;直线电动机驱动;3D图形CAD导入、判析,根据工件切割厚度变化适应控制。

  1. 更高水平的数控电火花成形加工机床:

( 1)研究内容:高效、低损耗、无电阻和绿色节能型脉冲电源技术,纳秒级微精脉冲电源技术,更高水平的加工状态检测,优化及策略的智能化控制技术,高精度保持性的机床热变形控制技术,直线电动机驱动技术,电磁兼容技术,微细微精加工技术,特殊材料加工技术,开放式数控系统,工艺专家数据库等, 研制新一代高效、微精、绿色和智能5轴以上数控电火花成形加工机床。

(2)指标:最大加工电流50~200 A;最高生产率≥450 mm3/min(模具钢、电流50 A);最佳表面粗糙度值Ra≤0.08 μm;直线电动机驱动;主轴最

高抬刀速度≥12 mm/min;自动电极交换;3D图形CAD导入、判析、根据加工面积变化自适应控制;具有难加工材料电火花成形加工工艺专家库。

  1. 加工指标更加稳定的具有多次切割功能的往复走丝电火花线切割机床

(1)研究内容:在现有技术水平的基础上,重点研究加工精度、表面质量等加工指标的稳定性。主要研究新一代高效、精密、低损耗数字化脉冲电源;更先进的张力控制及运丝技术;全面满足多次切割要求的数控系统、工作液的洁净及安全防护技术、智能化的工艺及加工精度和表面质量稳定性控制技术

(2)指标:加工精度稳定达到±0.01 mm;加工表面粗糙度值稳定达到Ra≤1.0 μm;实用最大切割速度150 mm2/min;操作环境洁净;全面达到新的国家标准。

  1. 细分市场电加工机床的研制及提升:

在前述相关关键技术突破的基础上,开发更高水平的满足细分市场要求的电加工机床产品,如油浸式数控低速走丝电火花线切割、钛合金数控电火花加工机床,具有倒锥的电火花微孔加工机、多轴数控电火花小孔加工机床、聚晶刀具数控电火花磨床、数控电火花轮胎模具加工机床和数控电火花蜂窝磨床等,以满足一些关键制造领域对电加工机床的迫切需求。

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