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高效電火花加工中減少電極的磨損
2014-4-16  來源: FORM+Werkzeug雜志   作者:newmaker

    
 
 
 
 
 
     當許多企業(yè)把加工從電火花機床轉移到銑床進行銑削加工的情況下,Sovinec模具制造廠卻走著一條與此完全不同的道路。出于時間的原因,其模具在經過粗銑之后,往往就安排到電火花機床上進行精加工。

  

     2012年3月,Varelman模具廠更名為Sovinec模具制造廠。在對面積超過1300m2的整個新的生產場地進行安排時,還擴充了機加工設備。這個駐地在Dinklage的企業(yè)共有20名職工,重點生產用多種不同塑料進行注塑的模具、一般的注塑模、氣體內部壓力注塑模(是一種專門制造空心工件的注塑工藝——譯注)和電纜管道和電纜槽的注塑模。模具的用戶主要來自汽車工業(yè)、電信和醫(yī)療等行業(yè)。

 

     1971年已經奠定了模具廠良好的基礎,長久以來一直采用了OPS-Ingersoll公司的機床設備,其原因主要是銑床和電火花加工機床都可以從這一家公司購置。除了Gantry Eagle 800型電火花加工機床外,目前還采購了Spee Hawk 550型5軸高速銑床。對于HSC銑床進行了認真的測試,而對于電火花加工機床幾乎不會去研究和分析競爭對手的機床。對于總經理Marko Sovinec先生來說,他對以往的機床有著良好的使用經驗:“2005年,我們電火花加工所使用的電極完全采用了石墨電極,并很快確定,在舊的OPS-Ingersoll機床上還有足夠的功能儲備。因此,當我們決定采購Gantry Eagle 800型電火花加工機床時,就很少從動態(tài)性能或者效率的準則來考慮。對于我們更重要的是減少電極的磨損。就是說,我們是想以較少的花費來獲得更好的效果。而通過Eagle工藝使我們取得了成功。”

 

 

      粗銑后直接在電火花機床進行精加工

 

     利用這種安排能節(jié)省多少時間,這很難說。因為在Dinklage的廠里幾乎都是加工單一的工件,不太可能來進行比較。但是,Marko Sovinec先生對此是肯定的,自從實施這樣的工藝安排后,顯著地減少了電火花加工的時間。這也是為什么很多的加工任務從銑床安排到電火花加工機床來進行加工的原因。

 

     從下面的實例可以看出,在銑床上無法實現尖角的加工,還由于一些小的圓角半徑也許必須要在電火花加工機床上進行加工,因此,工件在粗銑結束后,便轉移到電火花機床上進行加工。

 

     根據模具廠負責人提供的信息,電火花加工進行得既快,運行又較穩(wěn)定,因為機床無需花費較多的費用也可實現無人看管的運行。當然,機床的效率只是眾多要求的一部分,而精度是必須的。這在Dinklage廠里是沒有問題的,相反地,在加工肋和腹板方面,采用Gantry Eagle 800電火花加工機床進行加工,其電火花加工所達到的工件表面結構在等級24或更精密的范圍內變動(根據德國工程師協(xié)會的VDI 3400標準,等級24,表示表面粗糙度為Ra=2.24μm——譯注),以避免再進行拋光加工。


    

 

      精度是決定性的因素,于是決定挑選Speed Hawk 550型高速加工中心。然而,在電纜管道和電纜槽的注塑模方面,涉及的尺寸規(guī)格并不多,而更多的是涉及到功能公差。一方面,應考慮眾多的彈簧卡腳結構的連接裝置和部分是特別薄的壁厚。另一方面,模具設計得十分復雜,以便滿足所要求的生產循環(huán)時間。因此,人們選擇了OPS-Ingersoll公司提高精度的附加組合措施。對于精密度,Marko Sovinec先生認為并不是唯一的:“我們的標準是±0.02mm。而在實際情況中,有著最佳紀錄的插頭已經達到3μm和4μm。根據我們迄今的經驗,Speed Hawk 550在加工精度上還有明顯的提高。因此,我們的目的在于以盡可能簡單的途徑來獲得較高的精度。”

 

      通過溫度監(jiān)控提高加工精度

 

     這是通過一個可選的功能擴展來實現溫度監(jiān)控的,OPS-Ingersoll公司的產品銷售部主任作了如下介紹:“任何一臺數控機床,在部件的運動中都會產生溫度的升高,特別是高速加工機床。由于采用這類機床大多數是為了獲得精確的最終尺寸或為了獲得極精細的工件表面,因此機床不允許有較大的公差,為此,可以單獨采用比較耗費的主動冷卻。然而我們沒有這樣做,由于這個原因,一年以來,我們提供任選一個主動的過程監(jiān)控,通過過程監(jiān)控,在任何時間我們可以采集到機床的溫升,并獨自進行補償。”但是過程并不是那么簡單,因為,每一臺機床承受著不同的負載。無論是采用大型夾緊系統(tǒng)和3軸加工工件輪廓,還是采用第4和第5個回轉擺動軸或進行多軸聯(lián)動。即使在無人操縱的情況下,必須在任何時間要確保構件的加工精度。而Speed Hawk 550型高速加工中心看來顯然是非常可靠的。

 

     在采購機床時,Sovinec公司把進行全部的石墨加工和硬銑視為自己的加工目標。對石墨電極,目前已經實現了全部的銑削加工,然而硬銑則是在另外的銑床上進行的。因為Gantry Eagle 800電火花加工機床加工進行得相當的快,以致不斷需要電極的供給。在工件淬硬后,Speed Hawk 550型高速加工中心進行硬銑,加工結果表明,其加工精度和表面質量也幾乎是達到了極高的水平。
 

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