發布日期：2022-10-09 點擊率：155
第十一屆中國國際模具技術和設備展覽會于2006年5月8日至12日在上海舉行。本屆模展面積達60 000 m2，與上屆相比有大幅度提高，其中模具加工設備展出面積約占60%，顯示了模具制造技術及設備的強大陣容。由于國內外廠商踴躍參展，與上屆相比參展廠商明顯增加，特別是國內外知名廠商都參加展出，展出的新工藝、新技術、新產品精彩紛呈，水平和檔次與上屆相比有明顯提高，所以展會體現了模具制造技術及設備的當代先進水平。本屆模展是我國歷史上規模最大、水平最高的一次盛會，說明國際模展具有強大的生命力，將對我國模具工業的發展起到積極的推動作用。
“十一五”模具發展的目標是：模具精度達到±0.001mm；模具生產周期將比現在縮短30%；機床數控化率將比現在提高1倍；大型、精密、復雜等中、高檔模具的比例將從現在的30%提高到40%。這一目標推動了模具制造設備水平的提高，同樣也推動了電火花加工機床新工藝、新技術、新產品的發展。
1 數控電火花成形機的新發展
數控電火花成形機（NCSEDM機床）各項工藝指標雖然已達到了很高的水平，可是在高速銑（HSM）迅速發展的今天，其發展空間仍受到了一定的擠壓。但由于HSM在加工凹型腔時還存在一定的問題，包括深槽窄縫的加工，內清角的加工，棱邊清晰的加工，細微、復雜、精密加工，深型腔（L/D≧5）的加工等，還有超硬材料的加工也不是HSM的特長，因此本屆模展中還是顯示了NCSEDM機床的發展前景。從參展NCSEDM機床的新工藝、新技術、新產品的發展角度來看，國外幾個著名廠商還是處于領先優勢。
日本牧野公司第一次展出電極自動交換（AEC）和工件自動交換（AWC）的EDGE2全自動NCSEDM機床。AEC采用EROWA ITS系統、3R宏系統或牧野的Y形系統，分直接交換式和旋轉式二種。直接交換式電極容量為4根，旋轉式電極容量為8～32根，使用卡盤適配器交換時最大電極重量（含電極夾具）40 kg，AEC交換時間一般為20s；AWC具有通用性的工件庫和工件貨盤交換裝置，容易確認的平面工件庫適合于復雜模具加工。采用輔助工作臺，以便于大工件的自動交換，采用工作液快速處理技術，使下一個工件的交換變得更快、更可靠。該機床還具有工作液恒溫控制（±0.5 ℃），Ra0.18μm的超精加工技術（電極：直徑40 mm銅，工件：NAK80），R0.015mm的銳角加工技術以及添加劑為μSC的混粉加工技術等。
日本沙迪克公司展出的AM45L同樣是全自動的NCSEDM機床，具有電極和工件自動交換功能，采用的是EROWA系統，也是第一次在國際模展上展出。
瑞士夏米爾公司也開發了混粉加工技術，在國際模展上第一次展出了ROBOFORM 350γ混粉加工機床，該機床采用1.5 L罐裝Gamma M1×50混粉，可以用混粉工作液進行粗、精加工，并在同一臺機床上可實現普通工作液和混粉工作液二種加工方式，從混粉加工轉換到普通工作液加工，約需2 h的過濾時間，而從普通工作液轉換成混粉加工，只要30 min的準備時間。混粉加工時不用過濾器。混粉的使用壽命為400h，甚至更長一些。混粉可以實現Ra0.2μm的精加工，即使加工面積的大小變化，也能加工出Ra0.2μm的工件表面。例如，加工30mm×30mm×5mm的型腔，材料為W300鋼，用同樣的加工工藝，普通工作液Ra0.5μm，而混粉工作液Ra0.18μm，而且縮短了加工時間，降低了約30%的電極損耗。傳統加工與混粉加工表面粗糙度Ra與加工時間的關系如圖1所示。
阿奇夏米爾的ROBOFORM 350γ機床，采用了混粉加工技術
圖1 傳統加工與混粉加工表面粗糙度與加工時間的關系
以上從技術先進性以及在國際模展上首次展出的角度介紹的全是國外機床，但從中可以看出：
（1）機床的AWC在中國展出只是近年來的事，以前只有AEC，而AWC只在歐美、日本等發達國家和地區展出，說明國外廠商已認識到中國用戶需求水平在不斷提高，重視開拓全自動NCSEDM機床的中國巿場。
（2）包括AEC、AWC、專家系統等成套的全自動NCSEDM機床在國內還沒有開發，雖有AEC及專家系統的NCSEDM機床，但在實際應用中還存在不少問題。AEC在實際生產中應用不多，并缺乏按加工類別細分，適合各種加工條件的完善的專家系統。因此，我們的機床從實驗室的工藝水平到生產廠的出廠工藝水平，再到用戶實際使用的工藝水平，實際上是逐步下降的。除了其他各種因素外，機床操作中較多的人工干預是造成上述問題的重要原因。提高自動化程度，避免或減少人工干預是解決這一問題的有效途徑。所以，提高EDM自動化水平是EDM的重要發展方向。
（3）混粉加工已有較長的歷史了，日本的沙迪克、三菱、牧野等公司都開發應用了混粉加工技術，而瑞士阿奇夏米爾公司卻遲遲不動，這次瑞士夏米爾公司展出了混粉加工技術ROBOFORM 350γ。這樣國外知名廠商都各自開發了混粉加工技術，這也從另一方面說明混粉加工有其重要的應用價值。我國有關高校雖對混粉加工進行了研究，發表了不少文章，但至今未見產品上巿。
（4）從國際模展來看，我國的NCSEDM機床近年來發展不快。
2 低速走絲電火花線切割機逐漸成為市場的新主力
由于低速走絲電火花線切割機（LSWEDM機床）解決了加工表面質量問題，再加上它一系列的技術進步，故LSWEDM機床的水平有了質的飛躍，其優異的加工性能，目前還找不到哪一種加工技術可與之競爭。
在本屆模展上，國外一些著名廠商都展出了高性能、高精度的LSWEDM機床，所參展的機床以往曾進行了不少報道（可參見本刊2006年3月刊），這里不再介紹。
國內LSWEDM機床呈現迅速發展的趨勢。本屆模展上展出LSWEDM機床的除最早開發生產的蘇州電加工機床研究所、蘇州三光集團等外，還有上海大量、北京安德、蘇州寶瑪等企業。臺灣企業在大陸生產LSWEDM機床并參加展出的公司有：上海京美、昆山喬懋、蘇州群倫、昆山慶鴻等。國內具有自主知識產權并具有代表性的LSWEDM機床開發生產企業是蘇州所和蘇三光等，其DK76系列產品在國內具有領先水平。以蘇三光的DK7632為例，該機床開發的高峰值電流（近千安培）、窄脈寬（納秒級）、無電解、無限流電阻電源，使最大加工速度達到350 mm2/min，最佳表面粗糙度可達Ra0.3μm；無電解加工技術為消除工件變質層，提高加工表面質量創造了條件；取消放電回路限流電阻和功率釋放電阻，不但可簡化結構，而且與有電阻相比，可節能40%～60%；機床還具有工藝數據庫和多任務網絡通訊等特點。該機床達到了國內領先水平及國際同類產品的先進水平。
本屆模展上參展的LSWEDM機床生產企業既有大陸和臺灣（在大陸）的企業，又有日本三菱（大連）、日本沙迪克特種（蘇州）和最近開業的日本牧野（昆山）等獨資的企業，再加上國內一些潛在的企業，說明我國LSWEDM機床的大發展時期已經到來。2001年我國的LSWEDM機床產量只有150臺，至2004年已達1 800臺，而2005年升至2 400臺，2006年預計為3 500～4 000臺，產值可達25～30億元，而2006年高速走絲電火花線切割機（HSWEDM機床）的產量仍然最大，產值預計為16億元。長期以來特種加工機床行業，HSWEDM機床一直占有巿場的主導地位，但從2006年開始LSWEDM機床將成為特種加工機床行業的巿場新主力。
但HSWEDM機床也在不斷進步，在我國仍有較大的巿場。
3 高速走絲電火花線切割機的新亮點
確實，HSWEDM機床也在進步。在這次展覽會上由上海大量、蘇州新火花、蘇州開拓、上海特略等單位展出了多次切割HSWEDM機床，這是HSWEDM機床的新亮點。提高加工精度實現多次切割應解決的主要技術問題有：加工過程中電極絲空間形位變化的控制，采用高耐磨性的導向裝置、恒張力的控制機構以及采用走絲速度程控調節等措施，從而為實現多次切割創造了有利條件；窄脈寬、高峰值電流的新型脈沖電源是提高多次切割工藝水平的重要條件；還有如采用短程往復走絲、改變跟蹤控制方法、進行系統工藝試驗開發多次切割軟件等。提高機床的運動精度對任何HSWEDM機床都重要，但對多次切割的HSWEDM機床更重要。
多次切割HSWEDM機床較大程度地提高了加工工藝水平。例如：蘇州新火花的多次切割HSWEDM機床，3次切割能獲得Ra≦1.2μm，平均加工速度為≧50 mm2/min，加工件表面光澤，無切割條紋。單次切割的最大加工效率可達140 mm2/min；上海大量TP系列多次切割機進行三次切割后Ra≦1.0μm，加工精度（尺寸差）≦6.0μm。以該公司加工的八方工件為例（表1），說明多次切割加工工藝確實推動了HSWEDM機床的技術進步。
表1 HSWEDM多次切割加工工藝指標
注：工件材料為淬火Cr12，正八角形，對邊距20mm，厚度40mm
4 專用數控電火花加工機床的新產品
展出的專用數控電火花加工機床不多，最近通過鑒定的蘇州電加工機床研究所的數控電火花輪胎模加工機床具有明顯的創新性和實用性。
該機床適用于人力車、摩托車、卡車、轎車等輪胎模制造，特別適用于高速輪胎模的制造。該機床的“一種環件花紋電火花加工專用設備的床體”專利技術，提出了電火花輪胎模具加工專用設備合理的運動分布及整機布局；機床的卸荷技術，使機床的承載量與同規格機床相比提高了將近一倍，擴大了輪胎模的加工范圍，并使該部件的成本降低了20%，現已申請國家專利；精確的多自由度調節機構，使運動軸之間、運動軸與安裝面之間達到了較高的綜合精度，結合高精度的電極裝夾柄，保證了模具中型腔位置的準確性和一致性；精確的分度功能和高性能的Z軸伺服特性，提高了模具中由花塊型腔的底面和側面所形成的空間組合曲面精度，保證了輪胎的圓度和動平衡性能。機床的自適應控制高效脈沖電源，實現了高性能穩定加工；專用數控系統及專用軟件，功能強大，操作簡單，自動化程度高；升降式油槽可實現浸入式加工，避免了由于沖液加工引起的火災危險等。機床自開發生產以來，已銷售了300多臺，產值達2700多萬元，具有良好的技術經濟效益。
原載：雅式工業專網
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