先進(jìn)電火花慢走絲機(jī)床的加工技術(shù)性能指標(biāo)分析
1、機(jī)床加工精度分析
當(dāng)下先進(jìn)的電火花慢走絲加工已經(jīng)達(dá)到了令人驚嘆的精度水準(zhǔn)。具體來(lái)說(shuō)，一些先進(jìn)的電火花慢走絲加工設(shè)備已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)納米級(jí)別的加工精度。這意味著可以在納米尺度范圍內(nèi)控制工件的加工質(zhì)量，使得表面粗糙度、形狀和尺寸誤差都能夠被降低到極小的程度。這對(duì)于需要極高精度零件的領(lǐng)域至關(guān)重要，比如微電子制造、光學(xué)設(shè)備制造以及醫(yī)療器械生產(chǎn)等。
為了保證超高精度的加工，機(jī)床的機(jī)械精度、脈沖電源精度、伺服控制精度（包括對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)、脈沖參數(shù)、走絲系統(tǒng)和工作液系統(tǒng)的控制）都已達(dá)到極高的水準(zhǔn)。采用機(jī)床熱平衡控制系統(tǒng)，使機(jī)床內(nèi)部溫度平衡，盡可能消除機(jī)床的熱變形；采用閉環(huán)控制系統(tǒng)，確保高精度的動(dòng)態(tài)性能和定位精度。由于在切割拐角時(shí)電極絲的滯后，會(huì)造成角部塌陷。為了提高拐角切割精度，采取了更多的動(dòng)態(tài)拐角處理策略。如：自動(dòng)改變加工速度、自動(dòng)調(diào)節(jié)水壓、控制加工能量等。當(dāng)前領(lǐng)先的慢走絲加工精度指標(biāo)：尺寸精度可控制在1μm以內(nèi)；真圓度小于0.8μm；精密定位可實(shí)現(xiàn)納米級(jí)當(dāng)量的控制，在100mm范圍內(nèi)的步距精度可達(dá)±0.5μm，即使在500mm大模板的全行程范圍加工，也能實(shí)現(xiàn)±1μm的步距精度；引線框切割輪廓形狀精度可達(dá)±0.5μm；可以加工出0.02mm的微小內(nèi)角。
2、加工表面質(zhì)量分析
在過(guò)去微米級(jí)別的表面粗糙度已經(jīng)被視為相當(dāng)高水準(zhǔn)的加工成果。然而，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，當(dāng)下先進(jìn)的電火花慢走絲加工技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了亞納米級(jí)別的表面質(zhì)量水準(zhǔn)，表面粗糙度指標(biāo)可達(dá)Ra0.05μm以內(nèi)，為高精度應(yīng)用提供了強(qiáng)大的支持。先進(jìn)的電火花慢走絲加工機(jī)床采用平均電壓為零的無(wú)防電解脈沖電源，電解的破壞已降到較低程度。此外，由于脈沖電源的改進(jìn)，普遍采用高峰值，窄脈寬（微秒級(jí)），材料大多數(shù)為氣相拋出，帶走了大量的熱，工件表面溫度就上不去，開(kāi)裂的現(xiàn)象大為減少；不僅加工效率高，而且使表面質(zhì)量大大提高。采用無(wú)電解電源進(jìn)行電火花線切割加工，可使表面變質(zhì)層控制在0.5μm以下。切割的硬質(zhì)合金沖模刃口的耐磨性和磨削沒(méi)有什么不同，甚至優(yōu)于機(jī)械磨削加工，越來(lái)越多的零件加工“以割代磨”。
3、加工效率指標(biāo)
由于納秒級(jí)大峰值電流脈沖電源技術(shù)及檢測(cè)、控制、抗干擾技術(shù)的發(fā)展，電火花慢走絲加工機(jī)床的加工效率也在不斷提高，當(dāng)前先進(jìn)的電火花慢走絲加工機(jī)床的加工效率可達(dá)500mm2/min。較大厚度工件的加工效率有實(shí)際意義的技術(shù)提升，如切割300mm厚的工件時(shí)，加工效率可達(dá)170mm2/min。對(duì)于厚度變化工件的加工，通過(guò)自動(dòng)檢測(cè)加工件的厚度，自動(dòng)調(diào)整加工參數(shù)，防止斷絲，達(dá)到該狀態(tài)的加工效率。
先進(jìn)慢走絲加工機(jī)床推出的快速自動(dòng)穿絲技術(shù)，自動(dòng)穿絲時(shí)間＜15s提高了加工操作的效率；推出的雙絲自動(dòng)交換技術(shù)，能采用0.20～0.02mm的電極絲自動(dòng)進(jìn)行雙絲切換加工。采用粗絲進(jìn)行第一次切割，一般絲徑為0.25mm，以提高加工效率，并可無(wú)芯切割；然后采用細(xì)絲進(jìn)行修整，一般采用0.10mm的細(xì)絲，切割出小圓角，并可提高精度，總體可節(jié)省30%～50%的切割時(shí)間。
4、機(jī)床自動(dòng)化、智能化及信息化
加工過(guò)程中，為了減少人的干預(yù)，保證達(dá)到預(yù)期的工藝指標(biāo)，慢走絲加工的自動(dòng)化、智能化及信息化取得了相應(yīng)的發(fā)展。電火花慢走絲加工機(jī)床完備的工藝專家系統(tǒng)按加工要求給出成套參數(shù)。不僅包括常用電極絲牌號(hào)和相應(yīng)的工件材料，還提供了如PCD、PCBN等特殊材料的加工參數(shù)，可依據(jù)上下噴嘴是否與工件接觸，距離多大，是在切縫中精修，還是敞開(kāi)面精修，精度、表面粗糙度和效率哪一項(xiàng)優(yōu)先的加工策略來(lái)生成各自的規(guī)準(zhǔn)；放電專家系統(tǒng)應(yīng)付切割中的隨機(jī)因素，在切入、切出、截面變化、中心切割、接近邊緣切割、大截面高速切割等情況下，在加工過(guò)程中運(yùn)用自適應(yīng)控制策略及自動(dòng)化控制功能，得到不斷絲穩(wěn)定高效加工。
自動(dòng)無(wú)孔探測(cè)功能也很實(shí)用，自動(dòng)跳步加工時(shí)，如果預(yù)孔被忘記打出或孔位偏移，機(jī)床就會(huì)自動(dòng)移到下一個(gè)預(yù)孔上，這樣可防止在無(wú)人操作加工時(shí)停機(jī)，在穿好絲之后發(fā)生短路時(shí)，可自動(dòng)搜尋消除短路的位置，提高了連續(xù)無(wú)人操作運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性。
機(jī)床的CNC系統(tǒng)配以標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)械接口，組成智能化的制造系統(tǒng)，通過(guò)3R系統(tǒng)或EROWA系統(tǒng)的機(jī)械手，可方便地實(shí)現(xiàn)工件的自動(dòng)交換，配以專家系統(tǒng)及電極絲自動(dòng)交換技術(shù)，可以自動(dòng)完成全部加工過(guò)程。
蘇州率爾捷機(jī)電科技有限公司提供多軸數(shù)控電火花小孔機(jī)(可配置銑槽功能)，多軸數(shù)控電火花微孔機(jī)，高速電火花穿孔機(jī)，ECM電解去毛刺，ECD電化學(xué)去毛刺機(jī)床，數(shù)控電火花線切割機(jī)，電火花機(jī)床技術(shù)服務(wù)，公司可根據(jù)客戶特殊要求，量身定制各種電火花加工專機(jī)，同時(shí)可為客戶提供整套電加工解決方案。
1、機(jī)床加工精度分析
當(dāng)下先進(jìn)的電火花慢走絲加工已經(jīng)達(dá)到了令人驚嘆的精度水準(zhǔn)。具體來(lái)說(shuō)，一些先進(jìn)的電火花慢走絲加工設(shè)備已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)納米級(jí)別的加工精度。這意味著可以在納米尺度范圍內(nèi)控制工件的加工質(zhì)量，使得表面粗糙度、形狀和尺寸誤差都能夠被降低到極小的程度。這對(duì)于需要極高精度零件的領(lǐng)域至關(guān)重要，比如微電子制造、光學(xué)設(shè)備制造以及醫(yī)療器械生產(chǎn)等。
為了保證超高精度的加工，機(jī)床的機(jī)械精度、脈沖電源精度、伺服控制精度（包括對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)、脈沖參數(shù)、走絲系統(tǒng)和工作液系統(tǒng)的控制）都已達(dá)到極高的水準(zhǔn)。采用機(jī)床熱平衡控制系統(tǒng)，使機(jī)床內(nèi)部溫度平衡，盡可能消除機(jī)床的熱變形；采用閉環(huán)控制系統(tǒng)，確保高精度的動(dòng)態(tài)性能和定位精度。由于在切割拐角時(shí)電極絲的滯后，會(huì)造成角部塌陷。為了提高拐角切割精度，采取了更多的動(dòng)態(tài)拐角處理策略。如：自動(dòng)改變加工速度、自動(dòng)調(diào)節(jié)水壓、控制加工能量等。當(dāng)前領(lǐng)先的慢走絲加工精度指標(biāo)：尺寸精度可控制在1μm以內(nèi)；真圓度小于0.8μm；精密定位可實(shí)現(xiàn)納米級(jí)當(dāng)量的控制，在100mm范圍內(nèi)的步距精度可達(dá)±0.5μm，即使在500mm大模板的全行程范圍加工，也能實(shí)現(xiàn)±1μm的步距精度；引線框切割輪廓形狀精度可達(dá)±0.5μm；可以加工出0.02mm的微小內(nèi)角。
2、加工表面質(zhì)量分析
在過(guò)去微米級(jí)別的表面粗糙度已經(jīng)被視為相當(dāng)高水準(zhǔn)的加工成果。然而，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，當(dāng)下先進(jìn)的電火花慢走絲加工技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了亞納米級(jí)別的表面質(zhì)量水準(zhǔn)，表面粗糙度指標(biāo)可達(dá)Ra0.05μm以內(nèi)，為高精度應(yīng)用提供了強(qiáng)大的支持。先進(jìn)的電火花慢走絲加工機(jī)床采用平均電壓為零的無(wú)防電解脈沖電源，電解的破壞已降到較低程度。此外，由于脈沖電源的改進(jìn)，普遍采用高峰值，窄脈寬（微秒級(jí)），材料大多數(shù)為氣相拋出，帶走了大量的熱，工件表面溫度就上不去，開(kāi)裂的現(xiàn)象大為減少；不僅加工效率高，而且使表面質(zhì)量大大提高。采用無(wú)電解電源進(jìn)行電火花線切割加工，可使表面變質(zhì)層控制在0.5μm以下。切割的硬質(zhì)合金沖模刃口的耐磨性和磨削沒(méi)有什么不同，甚至優(yōu)于機(jī)械磨削加工，越來(lái)越多的零件加工“以割代磨”。
3、加工效率指標(biāo)
由于納秒級(jí)大峰值電流脈沖電源技術(shù)及檢測(cè)、控制、抗干擾技術(shù)的發(fā)展，電火花慢走絲加工機(jī)床的加工效率也在不斷提高，當(dāng)前先進(jìn)的電火花慢走絲加工機(jī)床的加工效率可達(dá)500mm2/min。較大厚度工件的加工效率有實(shí)際意義的技術(shù)提升，如切割300mm厚的工件時(shí)，加工效率可達(dá)170mm2/min。對(duì)于厚度變化工件的加工，通過(guò)自動(dòng)檢測(cè)加工件的厚度，自動(dòng)調(diào)整加工參數(shù)，防止斷絲，達(dá)到該狀態(tài)的加工效率。
先進(jìn)慢走絲加工機(jī)床推出的快速自動(dòng)穿絲技術(shù)，自動(dòng)穿絲時(shí)間＜15s提高了加工操作的效率；推出的雙絲自動(dòng)交換技術(shù)，能采用0.20～0.02mm的電極絲自動(dòng)進(jìn)行雙絲切換加工。采用粗絲進(jìn)行第一次切割，一般絲徑為0.25mm，以提高加工效率，并可無(wú)芯切割；然后采用細(xì)絲進(jìn)行修整，一般采用0.10mm的細(xì)絲，切割出小圓角，并可提高精度，總體可節(jié)省30%～50%的切割時(shí)間。
4、機(jī)床自動(dòng)化、智能化及信息化
加工過(guò)程中，為了減少人的干預(yù)，保證達(dá)到預(yù)期的工藝指標(biāo)，慢走絲加工的自動(dòng)化、智能化及信息化取得了相應(yīng)的發(fā)展。電火花慢走絲加工機(jī)床完備的工藝專家系統(tǒng)按加工要求給出成套參數(shù)。不僅包括常用電極絲牌號(hào)和相應(yīng)的工件材料，還提供了如PCD、PCBN等特殊材料的加工參數(shù)，可依據(jù)上下噴嘴是否與工件接觸，距離多大，是在切縫中精修，還是敞開(kāi)面精修，精度、表面粗糙度和效率哪一項(xiàng)優(yōu)先的加工策略來(lái)生成各自的規(guī)準(zhǔn)；放電專家系統(tǒng)應(yīng)付切割中的隨機(jī)因素，在切入、切出、截面變化、中心切割、接近邊緣切割、大截面高速切割等情況下，在加工過(guò)程中運(yùn)用自適應(yīng)控制策略及自動(dòng)化控制功能，得到不斷絲穩(wěn)定高效加工。
自動(dòng)無(wú)孔探測(cè)功能也很實(shí)用，自動(dòng)跳步加工時(shí)，如果預(yù)孔被忘記打出或孔位偏移，機(jī)床就會(huì)自動(dòng)移到下一個(gè)預(yù)孔上，這樣可防止在無(wú)人操作加工時(shí)停機(jī)，在穿好絲之后發(fā)生短路時(shí)，可自動(dòng)搜尋消除短路的位置，提高了連續(xù)無(wú)人操作運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性。
機(jī)床的CNC系統(tǒng)配以標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)械接口，組成智能化的制造系統(tǒng)，通過(guò)3R系統(tǒng)或EROWA系統(tǒng)的機(jī)械手，可方便地實(shí)現(xiàn)工件的自動(dòng)交換，配以專家系統(tǒng)及電極絲自動(dòng)交換技術(shù)，可以自動(dòng)完成全部加工過(guò)程。
蘇州率爾捷機(jī)電科技有限公司提供多軸數(shù)控電火花小孔機(jī)(可配置銑槽功能)，多軸數(shù)控電火花微孔機(jī)，高速電火花穿孔機(jī)，ECM電解去毛刺，ECD電化學(xué)去毛刺機(jī)床，數(shù)控電火花線切割機(jī)，電火花機(jī)床技術(shù)服務(wù)，公司可根據(jù)客戶特殊要求，量身定制各種電火花加工專機(jī)，同時(shí)可為客戶提供整套電加工解決方案。
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