模具行業(yè)一直有高速銑削加工會(huì)替代電火花加工的聲音,事實(shí)上,這兩種技術(shù)各有優(yōu)劣,應(yīng)該根據(jù)自身加工需求來(lái)選擇合適的設(shè)備。
1. 高速銑削加工的發(fā)展能替代電火花加工嗎?
可以說(shuō)電火花加工和高速銑加工是模具成形加工技術(shù)的兩大主力軍,它們各有千秋。隨著高速銑加工技術(shù)的迅猛發(fā)展,其發(fā)展趨勢(shì)是否能替代電火花加工?
客觀地講,高速銑加工技術(shù)不是萬(wàn)能的,它的產(chǎn)生源于對(duì)傳統(tǒng)銑削加工和電火花加工工藝弱點(diǎn)的補(bǔ)充,它的成熟發(fā)展逐漸拓寬了其應(yīng)用領(lǐng)域,但由于受銑削加工方式本身特點(diǎn)的制約,它在模具加工中不可能替代電火花加工。
2. 電火花加工的優(yōu)勢(shì)及其應(yīng)用
概括地說(shuō),電火花加工的優(yōu)勢(shì)主要反映在深槽窄縫的加工,內(nèi)清角的加工,棱邊清晰的加工,細(xì)微、復(fù)雜、精密加工以及深型腔的加工等,還有超硬材料的加工,這些都是高速銑加工能力欠缺之處。由此可知,在細(xì)微復(fù)雜形狀的精密模具制造中,電火花加工占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。
隨著高速銑加工技術(shù)的快速發(fā)展,粗、中加工類(lèi)型的電火花加工需求明顯減少,但面對(duì)挑戰(zhàn),電火花加工融合了先進(jìn)的數(shù)控技術(shù),技術(shù)的進(jìn)步使得各項(xiàng)工藝指標(biāo)能達(dá)到了高水準(zhǔn),能獲得棱邊、棱角高度精確的微細(xì)型腔,能獲得Ra值小于0.1微米的鏡面加工效果。另外電火花數(shù)控銑削加工、混粉電火花大面積精加工等技術(shù),也拓展了電火花加工的應(yīng)用范圍。
對(duì)于精密小型腔、窄縫、溝槽和拐角等的加工,電火花加工應(yīng)該作為首要選擇的工藝;對(duì)于復(fù)雜形狀部位的加工,特別是當(dāng)?shù)毒唠y于夠到復(fù)雜表面時(shí),電火花加工就有它的意義了;在需要深度切削的地方,在長(zhǎng)徑比特別高的地方,更明確的要避免應(yīng)用高速銑加工;對(duì)于高技術(shù)零件的加工,一般加工電極的編程時(shí)間比高速銑加工工件的時(shí)間要較短,在更復(fù)雜的加工應(yīng)用中,這個(gè)差別變得更加明顯;在規(guī)定了要作電火花精加工的地方,用電火花加工來(lái)提供火花紋表面。
值得一提的是,有很多的加工情況,從理論上分析是可以應(yīng)用高速銑削來(lái)加工完成。但實(shí)際上,由于微細(xì)刀具所需的高昂費(fèi)用、銑削高硬度鋼件的風(fēng)險(xiǎn),電火花加更容易實(shí)現(xiàn)預(yù)期效果。
3. 高速銑加工的優(yōu)勢(shì)及其應(yīng)用
高速銑加工采用小徑銑刀、高轉(zhuǎn)速、小周期進(jìn)給量,使得生產(chǎn)效率和加工精度大大提高,同時(shí)由于銑削力低、工件熱變形減少、銑削深度較小而進(jìn)給較快,因此加工的表面粗糙度很小。
高速銑適合絕大部分模具的加工。在模具加工中,高速銑可加工60HRC的淬硬鋼件。因此,高速銑加工允許在熱處理以后再進(jìn)行切削加工,使模具制造工藝大大簡(jiǎn)化。傳統(tǒng)的加工工序?yàn)椋和庑未旨庸ぁ帚娂庸ば颓弧鸁崽幚怼庑尉庸ぁ娀鸹庸ば颓弧Q工打磨拋光型腔→表面強(qiáng)化處理。采用高速加工后的工序?yàn)椋和庑未旨庸ぁ鸁崽幚怼庑尉庸ぁ咚巽娂庸ば颓弧砻鎻?qiáng)化處理,可省卻電加工(相對(duì)而言)、手工打磨等工序,縮短了工藝路線(xiàn),進(jìn)而大大提高加工生產(chǎn)率。
總的來(lái)說(shuō),對(duì)于大去除量的加工應(yīng)盡量采用高速銑加工來(lái)替代電火花加工。當(dāng)?shù)毒呷菀捉咏ぜ?,加工部位形狀為敞開(kāi)式,而且長(zhǎng)徑比小的場(chǎng)合適合用高速銑加工。
事實(shí)上,高速銑加工非常適合電極的制造。傳統(tǒng)銑削的電極需手工拋光,一致性差,會(huì)影響電火花加工的質(zhì)量。高速銑加工的電極幾乎無(wú)需人工拋光,粗加工和精加工電極可達(dá)幾近完美的一致性。同時(shí),高速銑可加工薄壁、形狀更為復(fù)雜的電極。
但高速銑無(wú)論如何發(fā)展,受其機(jī)理限制,即使采用旋轉(zhuǎn)刀具的五軸加工,還是不能加工出清角的形狀,對(duì)深腔窄槽,由于刀具剛性不足,效果并不太理想。
4. 電火花與高速銑加工的融合發(fā)展
在高速銑加工迅速發(fā)展的今天,電火花加工發(fā)展空間受到了一定的擠壓。在此同時(shí),高速銑也給電火花加工帶來(lái)了更大的技術(shù)進(jìn)步。如:采用高速銑來(lái)制造電極,由于狹小區(qū)域加工的實(shí)現(xiàn)和高質(zhì)量的表面結(jié)果,讓電極的設(shè)計(jì)數(shù)量大大降低。另外用高速銑來(lái)制造電極也可以使生產(chǎn)效率提高到一個(gè)新的層次,并能保證電極的高精度,這樣使電火花加工的精度也提高了。如果型腔的大部分加工由高速銑來(lái)完成,則電火花加工只作為輔助手段去清角修邊,這樣留量更均勻、更少。
電火花加工與高速銑加工的發(fā)展是和諧的,相輔相成的,高速銑加工技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了電火花加工技術(shù)的發(fā)展,同時(shí)也為其提供了新的發(fā)展動(dòng)力。它們之間有相互不可替代的作用,兩者應(yīng)該揚(yáng)長(zhǎng)避短。這兩種技術(shù)的結(jié)合可為高復(fù)雜、高精度模具的制造提供完美的加工方案。