在如此短的時間內刀具行程如此之小,是很難達到高速的。同時由于間隙小,在抬起和恢復放電的瞬間還會形成相當大的液壓力,一般在大約500cm2的精加工面積上就會產(chǎn)生3000N的反向壓力。所以說出力不夠根本就談不上高速。為此夏米爾加粗了傳動絲杠,采用更大的軸承,以承受較高的反向力。同時為了保證在小面積的窄糟粗加工中獲得較高的抬刀速度,機床的最高速度被提高了2倍,接近3m/min,加速度達0.5g。例如,當電極截面尺寸為2mm×20mm、被加工的型腔深度為100mm時,采用石墨電極加工僅需5.5h,采用紫銅電極加工僅需8.5h。像這樣將調速范圍拉大幾倍,對于對低速特性要求極高的電火花成形加工而言是很不容易的。
事實上,僅僅在伺服系統(tǒng)上動腦筋來壓縮抬刀占用的無效時間是很有限的。夏米爾采取的另一個措施是在PILOT EXPERT III 的控制下,使抬刀參數(shù)的設置隨加工深度不同而變化,即開始加工時可以不抬刀,或隨機伺服抬刀。同時間隙檢測的門檻也可以隨深淺度而變,在加工面較淺、排屑通暢時就卡得松一點,以便讓更多的脈沖放電。這兩項措施在40mm以內的常見窄槽加工中效果很明顯,效率可提高1~2倍。
2、復雜型腔的加工
對于復雜型腔的加工,采用平動技術來合理分配時間是夏米爾的強項。夏米爾采用的ORB平動軟件具有如下特點:
● 指令電極沿著要求的型面輪廓走,同時精修周邊和底面,這對控制尺寸極為有利。
● 電極可在型面方向伺服和抬刀,使得對型腔每個局部的精修與常規(guī)的主軸直上直下的放電相比沒有什么區(qū)別,加工穩(wěn)定可靠。
● 按1~2r/min的速度對周邊輪流放電,一層層地切削,不在一處停留過久,保證排屑通暢。
● 各向型面的實時加工余量與平動速度掛鉤,使型腔長邊修整的時間比短邊顯著增加,從而補償了加工余量的不均勻。
在模具加工中,還會遇到微量型腔的加工問題。微量型腔對中國用戶而言可能比較陌生,但其附加值極高。其特點是尺寸小、加工余量少、電極制造困難,故要求在機床加工中,盡可能減少損耗、提高成功率。為此夏米爾開發(fā)了一整套特殊工藝,將間隙檢測、加工參數(shù)設定和伺服靈敏調節(jié)統(tǒng)一整合,實施精量控制。在多微細型腔加工中,夏米爾的電加工機床已達到加工時間的一致性不超過5%、電極數(shù)量減少30%的成績。
3、消除表面微裂紋
當前公認的高附加值的沖模是長壽命的硬質合金精密沖模。在沖模的加工過程中,水劑工作液的電解破壞作用是影響沖模質量的主要因素,其主要表現(xiàn)是:在開口表面粘接劑溶解,或表面產(chǎn)生微觀裂紋。一般情況下,表面微觀裂紋不僅會在電加工中產(chǎn)生,即使在磨削加工中,如果操作不當也會產(chǎn)生。這主要是由于局部過熱,用工作液沖刷時又引起局部驟冷,致使表面開裂。實際上在采用平均電壓為零的交流脈沖電源以及用高電阻去離子水作為工作液后,電解的破壞作用已降低到最低程度。夏米爾公司在這方面的貢獻是解決了表面微觀裂紋的問題,技術措施是: