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1 引言

近年來模具行業的迅猛發展，對模具技術提出了新的挑戰。電火花加工一直以來都是模具技術的核心部分，尤其是在注塑模制造中發揮著舉足輕重的作用。目前高速銑削技術的進步已經替代了模具制造中一些電火花加工工序，因此有人認為其發展趨勢將替代電火花加工。但如果對這兩大模具成形技術各自的優勢及不足給予認真分析就可以發現，高速銑加工由于受銑削加工方式本身特點的制約，它在模具加工中并不能替代電火花加工。像深槽窄縫、內清角、棱邊清晰的加工，細微、復雜、精密的加工，深型腔的加工，還有超硬材料的加工，這些都是高速銑加工能力所欠缺之處，相反電火花加工卻占有絕對優勢。另外，電火花加工在目前數控技術發展新形勢的影響下，朝著更深層次、更高水平的數控化方向快速發展。如今新型數控電火花機床層出不窮，各種品牌的數控電火花機床的性能有了全面提升。下文以北京ACTSPRK數控精密電火花機床的新款SA系列產品為例（圖1），來介紹數控電火花機床在模具制造中取得的性能提升。

圖1  ACTSPRK數控精密電火花機床SA系列

2 數控電火花機床在模具制造中取得的性能提升

2.1 加工精度的提高

模具行業大幅度的發展，對模具精度的要求越來越高。高精密模具如微型接插件、IC塑封模、手機、CD盒等，已成為市場上非常熱門的模具品種。這些模具電火花加工的精度已有全面提高，尺寸加工要求可達±2-3μm、底面拐角R值要求小于0.03mm，加工表面粗糙度要求低至Ra0.3μm，甚至要求鏡面加工。模具電火花加工精度的提高，完全受益于數控電火花機床精度的提高。因為使用機床進行加工，加工精度無法超越機床精度。因此一般放電機床難以勝任完成高精度的電火花加工，選擇好的放電機床是保證加工精度的前提。ACTSPRK數控精密電火花機床SA系列采用 Agie Charmilles 集團核心技術，大大提高了數控電火花加工的質量。機床剛性好，短C 形設計保證了精準的放電間隙；瑞士脈沖電源能實現小間隙條件下的穩定加工；X、Y、Z直流電機驅動保證了高精度的定位，高性能的伺服控制系統能把加工深度誤差控制在最小限度達到高精度加工；豐富的平動方式用來精確的補償型面輪廓尺寸；精加工中電極損耗小，精加工模塊滿足鏡面加工要求，能加工出高品位的表面；數控自動加工極大地降低了加工精度對人為的依賴。

2.2 加工效率的提高

現代模具要求電火花加工在保證精度的前提下大幅提高粗、精加工效率。如手機外殼、家電制品、電器用品、電子儀表等領域，都要求將大面積工件的放電時間大幅縮短，同時又要降低粗糙度。有些模具要求放電后不再進行手工拋光處理，這不但縮短了加工時間且省卻后處理的麻煩，同時提升了模具品質。這些效率方面的要求對數控電火花機床的性能提出了更高的要求。ACTSPRK數控精密電火花機床SA系列采用純瑞士進口脈沖電源使加工的生產率大幅度提高。AEP全自動編程系統強化了加工條件的檢索功能，可以進行多段加工條件的切換，通過進行多段加工條件的切換，可以進行各條件下最佳余量的加工，可以縮短加工時間，提高加工精度。如用Φ20㎜的紫銅電極在4Cr5MoSiV1鋼料上加工0.5㎜深，達到鏡面效果（約Ra 0.1μm）僅用時3.5小時（圖2）；橫向加工哈夫筆模一腔粗加工用時0.8小時，精加工達到Ra0.8μm的光潔度僅用時1.2小時。另外AEP全自動編程功能減少了編程的輔助時間，友好的人機界面使操作變得十分快捷，在一定程度上也提高了加工效率。高效率的數控電火花機床是模具企業擴大市場空間、提升市場競爭力的資本，其開發而成的新產品、新技術亦愈受歡迎。

圖2 鏡面加工樣件

圖3  加工哈夫筆模

2.3 自動化程度的提高

目前先進數控電火花機床的自動化性能有了全面提高。ACTSPRK數控精密電火花機床SA系列可選配AEC（電極自動交換裝置）和快速裝夾定位系統（EROWA、3R），這樣整個電火花加工只要在加工前將電極裝入刀庫，編制好加工程序，便能自動運轉，使用基準球和測頭進行定位，加工中自動執行電極和工件位置的測量和修正，監測加工，無需人工操作，打破了傳統加工繁瑣的操作模式。另外機床具備的自動找外中心、找內中心、找角、電極自動找平行、C 軸旋轉坐標系無需校正工件、多工件的連續加工等功能都體現了數控電火花機床高水平的自動化性能。自動化性能降低了操作人員的勞動強度，提高了生產效率，提高了加工精度。

2.4 智能化程度的升級

新型數控電火花機床大多采用了智能控制技術。隨著市場對電火花加工要求的提升，智能化技術也在不斷地升級。ACTSPRK數控精密電火花機床SA系列的NC 軟件基于WINDOWS XP平臺, 人機界面友好,智能化程度高，易學易用。AEP自動編程系統采用人機對話方式，編程過程中，只要按系統提示步驟創建相對零點、創建加工位置、創建放電加工就可以實現程序的自動生成，無須記憶任何代碼；創建放電加工過程中只要合理輸入或選擇工藝數據就可在豐富的工藝參數庫中自動檢測最佳加工條件，如選擇平動方式、電極與工件材質、目標粗糙度值，輸入加工深度、電極底面積、錐度值、電極縮放量等指標；AEP自動編程系統具有豐富的加工策略，可得到理想的加工效果，如可選擇標準、低損耗、高效率放電模式，又可分為標準、標準無沖液、尖點、窄縫、穿孔等工藝類型；當加工變截面電極時，可根據加工面積及加工深度的變化，自動選擇加工條件；編制好程序后可以進行程序的模擬，并且可以通過圖象顯示來檢查；加工過程中由計算機監測判定電火花加工間隙的狀態，隨加工深度的變化實現自適應抬刀，實現加工過程的智能控制。智能化程度的升級使機床操作更容易，對操作人員的技術水平要求更低。

2.5 其它性能方面的提升

  數控電火花機床性能的提升還包括很多其它方面。ACTSPRK數控精密電火花機床SA系列在拓展應用方面可以實現四軸四聯動加工，如可以加工外螺紋、內螺紋、三維螺旋面等復雜的工件；安全方面采用了防火自動檢測裝置，液面檢測裝置，防止碰撞功能；節能方面特別顯著，同類產品容量為10～15KVA，而SA功率只有 3.7KVA，節約了一半以上的電能。

3 結束語

在模具技術快速發展的新形勢下，數控電火花加工技術已取得了突破性的進展。電火花加工機床的性能也得到了全面的提升，在高速銑技術發展的影響下，電火花機床生產廠家將不斷對生產技術予以改進，極大地提高數控電火花機床的加工質量、加工效率，使這一特種加工技術在模具制造中立于不敗之地。

參考文獻：
[1] 伍端陽.高附加值模具的精密電火花加工技術[ J ]. 模具技術,2007.（01）：51—54
[2] 伍端陽.數控電火花加工技術在模具工業的發展現狀及應用[ J ]. 現代模具,2006.（10）：76—78
[3] 秦勇,王霖,張建華,等.電火花成形加工加工技術的現狀與發展趨勢[J].工具技術，2002（1）：21-26.