电火花成形加工技术的发展概况.pdf

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1、综述《电加工与模具)2olo年增刊电火花成形加工技术的发展概况杨大勇(北京市电加工研究所，北京100191)摘要：总结了电火花成形加工技术的发展近况，以一些最新的应用实例系统地综述了电火花成形加工新技术的发展和应用。关键词：电火花成形加工；多轴联动数控及智能化；精密微细(微纳)加工；个性化；绿色制造；高效化；可靠性中图分类号：TG661文献标识码：A文章编号：1009—279X(2010)S0—0045—08DevelopmentSituationofEDMProcessingTechnologyYangDay

2、ong(BeijingInstituteofElectroMachining，Beijing100191)Abstract：SummarizethedevelopmentsituationofEDMprocessingtechnology，withsomelatestapplicationexamplesdescribedevelopmentandapplicationofEDMnewtechnologysystematically．Keywords：EDM；multi—axisCNCandintelligen

3、ce；Precisionmicro(micro-nano)machining；personalized；greenmanufacturing；highefficiency；reliability进入21世纪，电火花成形加工技术得到了迅猛单位只取决于单个放电脉冲的能量。微细电火花加发展，突破了传统观念的束缚．，产生了一些新的技术工的极限能力一直是研究工作者追求的目标之一。和应用领域。电火花成形加工的数控系统进一步采日本东京大学生产技术研究所的增泽隆久教授加工用人工神经网络技术、混沌理论、仿真技术，以进一出的直径5

4、m的微细孔和直径2．5m的微细轴，步提高加工的各项工艺指标、加工的可靠性和自动代表了当前这一领域的世界前沿水平。化程度。脉冲电源则在保证电火花加工工艺指标的除了微细孔和微细轴的加工外，微细电火花加前提下，向稳定、可靠、环保、绿色、节能方向发展。工技术更深远的意义在于通过微细电火花铣削技术电火花成形加工技术在“微纳”加工、“镜面”加工、半制造更小的微三维结构，进而制造更小的微型机械导体和超硬材料加工中发挥越来越重要的作用，为及微型机器人，从而体现该技术更为广泛的潜在价人类创造巨大的财富。值和应用前景。图1是美国林

5、肯大学加工的1／8微型球瓣，其1精密微细化球径为150／xm。日本东京大学增泽隆久教授利用微细加工在近代加工技术中是一个新的加工领简单形状的微细电极，制作出了长500m、宽300域。对于电火花微细加工而言，主要指尺寸小于300m的轴孔、沟槽、型腔等的加工。实现精密、微细加工的一个重要条件是加工单位(即每次放电的蚀除量)尽可能小。而在电火花加工过程中，其加工收稿日期：2009—10—25基金项目：北京市自然科学基金资助项目(3092011)第一作者简介：杨大勇，男，1972年生，博士、研究员。图11／8微型球瓣·

6、--——45-——《电加工与模具)2010年增刊综述m、深200m的微型汽车模具，并用此模具制作出问30min，而常规脉冲电源加工时间为41min，提了微型汽车模型。日本三菱电机公司成功地制作出高27％。了由齿顶圆直径为1．2mm的大齿轮、齿顶圆直径3中小型模具的低损耗加工为0．2ITI1TI的小齿轮和直径为0．1mm的内心轴构成的、最深部的加工尺寸为270m的齿轮铸模(图2)。电火花成形加工在中小型模具，尤其是小型高档模具的加工方面呈现很大的优势。市场因素是机电产品的功能集成及相应的产品小型化，使其模具在小容

7、积内包容了复杂的多个型腔，加上为提高模具寿命采用高硬度材料，对此，加工中心的高效率长项发挥不出来，相反由于需要去除的材料少，电火花成形加工相对低的材料去除效率，有一定损耗等则不成问题。型腔越小越复杂，它的优势越明显。尤图2微小齿轮模具其在当今金融危机下，模具厂求自保努力挖潜，例如2脉冲电源参数的精确控制手机和数码相机模具制作周期中抛光约占1／4，争高性能脉冲电源控制技术主要体现在3个方取免抛光和少抛光是重要的出路，铣刀无可避免留面，即：蚀除脉冲精度的精确控制、阻断清扫脉冲的下的刀花和刀痕成了抛光的大问题，甚至在

8、小型腔控制、稳定放电脉冲的控制。中根本无法抛光。这些以电火花成形加工当前的性2．1逐个脉冲检测技术．能水平，无需大的花销就可稳定解决。当然这并不实现逐个脉冲检测并做出相应对策的首要条件是说加工中心面对小型复杂型腔绝对做不了，而是是速度要快，为此AGIE—Hyperspark脉冲电源研制说在加工工时和刀具费用等方面已不合算。就是在了FPGA脉冲优化模块，具有超强计算能力中大型模具上，除了