电火花加工

综　　述

电火花加工技术的发展趋势与工艺进展

王振龙　赵万生　李文卓

(哈尔滨工业大学)

摘要　结合国内外电火花加工技术的最新进展,系统地综述了电火花加工技术的发展趋势与工艺进展。作为一种实用的加工技术,电火花加工技术仍大有可为,在我国应继续加大力度进行研究。关键词　电火花加工　发展趋势　工艺进展

术之一()　由于电火花加工中工,因此,将电火花加,使电极进给驱动系统的惯性得以大幅度减小,必将更好地发挥电火花加工技术的工艺特点。(3)新型元器件的成功应用　不断地吸收现代科技发展的精髓是任何制造技术得以生存和发展的前提。目前一些新型开关元件如IGBT,大规模集成电路芯片如FPGA、DSP,新型压电材料等均已在电火花加工机床的脉冲电源、控制系统及驱动装置上得到了极为成功的应用,大大地提高了EDM的加工性能与工艺指标。

(4)硬件软件化　软件在电火花加工机床上所占的比重日趋增大。这一趋势表明,一些新的软件平台、数控技术有可能很快地融入电火花加工技术中,从而将极大地提高电火花加工技术的快速响应能力。(5)现代制造模式的渗透　

人工智能技术、网络制造、绿色制造、敏捷制造等新概念正逐渐渗透到电火花加工领域中。

(6)新工艺的出现　借助现代化的研究手段,人们对电火花加工技术的研究正向更深层次发展,新的工艺方法不断涌现,电火花加工技术的应用领域正在拓宽。

1　前言

　　熟起来的电火花加工技术(EDM),6],电火花加工技术的研究与开发历史并不长,对其加工机理与适用范围的研究还并不充分。一般认为,这是限制其发展与应用的主要因素。但同时也应看到,正因为如此,它才可能具有较大的想象空间。

现代制造技术及其相关技术的发展,在为电火花加工技术的发展提供良好机遇的同时,也对其提出了严峻的挑战。首先,从生产模式上讲,以单元化生产为主体的EDM技术必须适应现代多品种、变批量生产的模式,与柔性制造技术、网络技术等现代技术接轨;其次,电火花加工技术本身也必须面对来自新型刀具材料的出现和日益完善的多轴数控铣削加工技术的竞争。目前数控铣削加工技术已经几乎可以满足任意复杂曲面和超硬材料的加工要求。而且相对于传统电火花加工而言,切削加工具有更快的加工速度、更低的加工成本和更好的加工柔性。因此国外甚至有人断言在模具制造领域,高速铣削已经可以替代EDM[2]。

2　电火花加工技术的发展趋势

　　目前电火花加工技术的研究与发展趋势主要表现在以下几个方面:

(1)加工微细化　随着工程技术领域对微型机械的迫切需求,微细加工已不再是微电子机械技术的代名词。微细电火花加工技术的应用领域已经从简单的轴孔加工逐步拓展到微三维结构型腔的制作中。微细电火花加工技术有望成为三维实体微细加工的主流技

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3　电火花加工的最新工艺进展

　　任何一种实用的制造技术最终都要体现在工艺上,工艺方法的不断完善与实用化表征了该技术的生命力与存在价值。311　微细电火花加工

微细电火花加工技术的研究起步于20世纪60年代末。荷兰Philips研究所的Dsenbruggen等人用微细

《制造技术与机床》　2001年第7期

电火花加工

综　　述

μ电火花加工技术成功地加工出了直径为<30m,精度

μ为0.5m的微孔。80年代末,随着MEMS技术的蓬勃兴起,以及这一时期现代电力电子技术的发展,尤其是线电极电火花磨削(WEDG)技术的逐步成熟与应用,成功地解决了微细电极的在线制作这一瓶颈问题,使得微细电火花加工技术进入了实用化阶段,并成为微细加工领域的热点研究内容之一。

WEDG已经成为微细高精度电极在线制作的有效手段。可以说,目前的微细电火花加工与WEDG是密不可分的。利用WEDG技术,日本东京大学增泽隆久

μμ等人已可加工出<2.5m的微细轴和<5m的微细孔,

代表了当前这一领域的世界前沿。在此基础上,应用WEDG技术进行微细工具制作,他们又研究了微细冲压加工、法、的成功制作,的加工。,将其作为微型机械技术研究领域的重要发展方向之一。国内南京航空航天大学和哈工大特种加工研究所也在此方面进行了卓有成效的探索。随着微型机械的发展和WEDG技术的逐步成熟,微细电火花加工技术的研究已经逐步拓展到了三维微细结构的加工中。据统计,微细电火花加工在电火花加工中所占的比重正逐年增加,目前已接近10%。

使用微小成型电极,利用传统的电火花成型加工方法进行微细三维轮廓加工显然是不现实的。这是因为复杂形状微小成型电极本身就极难甚至无法制作,而且由于加工过程中严重的电极损耗现象,将使成型电极的形状很快改变而无法进行高精度的微细三维曲面加工。90年代后,由于微细电极的成功制作,人们开始探索使用简单形状的微细电极,借鉴数控铣削的方法进行微三维结构的电火花加工。在这一研究领域,日本学者作出了突出的贡献。

1996年,日本三菱电机(株)的真柄卓司、汤泽隆等人利用微细电火花加工技术成功地制作出了由齿顶圆直径为<1.2mm的大齿轮、齿顶圆直径为<0.2mm的小齿轮和直径为<0.1mm的内心轴构成的、最深的加

μ工尺寸为270m的齿 …… 此处隐藏：4160字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……