蘇州電加工機(jī)床研究所研制生產(chǎn)的數(shù)控高效放電展成(銑)加工機(jī)床是為了解決航天,航空制造業(yè)中有大量用超黏、超硬及高溫耐熱等合金材料制作的零件的加工難題而研制的,如發(fā)動同的機(jī)匣、盤件、葉片等。這些零件在加工中往往需要去除較大的余量,但金屬切削機(jī)床加工這些材料難度很大,效率低,刀具費用昂貴,加工成本大,有的材料甚至根本無法加工,而采用數(shù)控高效放電展成加工機(jī)床進(jìn)行加工,不僅不怕所加工材料的硬、脆、韌、黏,而且能實現(xiàn)高效低成本加工。
數(shù)控高效放電展成加工原理 圖為數(shù)控高效放電展成(銑)加工原理圖,圖中采用簡單的超長銅管作電極,由導(dǎo)向器導(dǎo)向,在電極與工件之間施加高效高頻脈沖電源,主軸帶動電極在伺服系統(tǒng)控制下作伺服進(jìn)給,在電極與工件之間產(chǎn)生高頻脈沖放電,有控制地蝕除工件。其控制軌跡由UG或其他軟件生成數(shù)控代碼,通過數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行四軸聯(lián)動三維曲面的高效放電加工。加工中工件不僅浸泡在工作液中,而且還使高壓水質(zhì)工作液從電極的內(nèi)孔噴出,對加工區(qū)實施強迫排屑冷卻,保證加工順利進(jìn)行。為保證加工精度,解決電極損耗后的補償問題,項目研究了加工過程中對電極進(jìn)行在線檢測補償技術(shù),并取得良好的應(yīng)用效果。
機(jī)床結(jié)構(gòu)特點 該同床采用C形牛頭結(jié)構(gòu),采用固定工作臺面,在工作臺上配置了A軸,以加工回轉(zhuǎn)型面工件,牛頭式立柱上配置了X、Y、W、Z、R軸。R軸帶動電極旋轉(zhuǎn),實現(xiàn)電極內(nèi)沖液及旋轉(zhuǎn)進(jìn)電,Z軸通過R軸帶動電極上下運動,作伺服加工,W軸用于調(diào)整導(dǎo)向器與工件之間的距離。
X、Y、Z、A軸可以聯(lián)動,以實現(xiàn)復(fù)雜空間型面的加工。
該機(jī)床配置了400A的高效加工電源,加工效率高,與加工中心比較,設(shè)備成本相對較低。
主要技術(shù)特點
采用簡單的超長圓管電極,電極制造方便,可以有效實現(xiàn)電極損耗補償。
采用電極內(nèi)沖液、外包液,工件浸液加工以及電極高速旋轉(zhuǎn)相結(jié)合的方法,解決了數(shù)控高效放電展成(銑)加工的排屑及冷卻的若干問題。
超長銅管電極成本低廉,每根電極只需幾十元人民幣,是采用金屬切削機(jī)床加工所需刀具費用的幾十分之一。
加工效率高,可以達(dá)到300mm3/min,是去除較大加工余量的理想設(shè)備,并且縮短了加工周期。
可以加工復(fù)雜的三維型面,例如航空發(fā)動機(jī)葉片加工、機(jī)匣加工?蓪崿F(xiàn)X、Y、Z、B四軸聯(lián)動的復(fù)雜型面的展成加工。
采用水質(zhì)工作液,安全、無污染。