導(dǎo)讀:汽車工業(yè)、航空工業(yè)以及其他工業(yè)部門的發(fā)展為加工行業(yè)帶來了巨大挑戰(zhàn),因為隨著這些行業(yè)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步,他們需要越來越多的難加工材料,以及制造更多具有特別復(fù)雜幾何形狀的新零部件。制造這些零部件所需的新工藝必須能夠保證的生產(chǎn)工藝,和保證的工藝完整性。
關(guān)注高難度的加工要求
在這種背景下,顯而易見,生產(chǎn)計劃人員必須要努力尋找新的創(chuàng)新性加工工藝。同時人們經(jīng)常會問:那些機(jī)械工程設(shè)計領(lǐng)域中的新技術(shù)能否應(yīng)對不斷增長的生產(chǎn)需求?對于這一問題,埃馬克集團(tuán)旗下的一家電解加工(ecm)技術(shù)公司emagecmgmbh給出了一個特殊的答案。埃馬克的專家們利用他們稱之為pecm的技術(shù)(“p”代表“精密”),進(jìn)一步改進(jìn)了該工藝。他們從一開始就特別關(guān)注加工復(fù)雜零部件過程中所需的高難度任務(wù)。正如emagecm技術(shù)銷售主管理查德·凱勒所說:“在加工高強(qiáng)度合金時,許多用戶至今仍依賴高速銑削和電火花放電加工。但是這項技術(shù)有自己的劣勢,比如,工具磨損非常大,而且產(chǎn)生高溫對材料造成不良影響。在pecm中,則不會存在這些問題,即使出現(xiàn)這些現(xiàn)象,所造成的影響也是微不足道的。事實上,這正是該項工藝的特殊優(yōu)勢所在。”
高質(zhì)量的工藝
該項工藝具有出眾的優(yōu)勢:加工高強(qiáng)度合金(又被稱為“超級合金”)以及其它難加工材料時,工具基本上沒有明顯的磨損。產(chǎn)品表面光潔度非常高:沒有毛刺,也沒有材料結(jié)構(gòu)損害。這是如何實現(xiàn)的呢?首先,emc工藝在清除材料的過程中,動作非常柔和。工件作為陽極,工具作為陰極,在這兩極之間有電解液,電解液可以將金屬離子從工件上剝離。由于工具的陰極形狀代表了所期望的工件形狀,因此僅在需要清除的地方清除材料即可。通過這種技術(shù),可以在非接觸式、不受熱效應(yīng)影響的情況下加工出曲面、環(huán)形通道、凹槽或腔室等形狀,并且能夠確保zui高的度。
更高的效率
凱勒說:“這項工藝使我們能夠生產(chǎn)zui為精致和復(fù)雜的零部件。我們已經(jīng)有意識地將ecm發(fā)展為pecm,以確保我們能夠在越來越小的部件上實現(xiàn)更高精度的圖像,同時使表面光潔度更趨。”該技術(shù)有兩個要素zui為關(guān)鍵:電解液通過工件的工作間隙,以及電解液自身流動的方向。凱勒解釋道:“一方面,要保證確實存在間隙,在pecm中,該間隙特別小;另一方面,要確保脈沖在加工間隙zui小的時候放電。”——電解液的進(jìn)給率與機(jī)械振動相疊加,這就保證了可以且地清除材料。
“渦輪增壓器”示例:快速而
對于各個行業(yè)及用戶來說,使用pecm的優(yōu)勢的例證就是汽車工業(yè)的“渦輪增壓器”。在精密數(shù)控電解工藝的幫助下,對于許多高強(qiáng)度材料制成的零部件(特別是渦輪增壓器領(lǐng)域的零部件)來說,使用更短、更為有效的工藝鏈進(jìn)行加工是非常理想的。一些傳統(tǒng)工藝將不再需要,例如銑削工藝之后的去除毛刺操作,因為pecm工藝不僅可以實現(xiàn)精微成型加工而且也不會留下毛刺。如前所述,使用pecm,幾乎無需為工具磨損操心。這意味著跟需要經(jīng)常
更換工具的銑削工藝相比,這種工藝的機(jī)器停機(jī)時間大大縮短,整個工藝也更穩(wěn)定,更不容易出錯。對于pecm來說,其優(yōu)勢還有更重要的一點:表面光潔度。凱勒肯定的說:“我們可以實現(xiàn)rz0.3μm的光潔度(依材料而定),這是令人驚訝的粗糙度值。”
市場潛力巨大
技術(shù)銷售主管是如何評估該工藝的市場潛力的呢?凱勒這樣總結(jié)說:“我相信利用這項工藝,我們可以為客戶提供的附加值。例如,在競爭異常激烈的燃油噴射技術(shù)方面,分包商一直在尋找一種方案來提升生產(chǎn)率,從而提高他們的市場地位,這正是我們能夠提供的。該工藝在實現(xiàn)的表面光潔度、極短的復(fù)位時間以及zui低的工具磨損方面都具備的表現(xiàn),而這些優(yōu)勢將會成為今后發(fā)展的趨勢”。
事實上,埃馬克專家*可針對特定的客戶需求提供完整的pecm和ecm方案。相關(guān)的電脈沖與機(jī)械振動復(fù)合加工技術(shù)和電源技術(shù)正是為實現(xiàn)這一目的而研發(fā)出來的。對于零部件自身尺寸來說,這些工藝的應(yīng)用幾乎不受限制。即使是1,000mm以下直徑的工件,通過埃馬克的精密數(shù)控多軸聯(lián)動電解加工機(jī)床以及成熟的工藝也能以*的加工效率在極短的加工周期內(nèi)加工完成,這就確保了該項創(chuàng)新技術(shù)也可以應(yīng)用于飛機(jī)發(fā)動機(jī)等環(huán)境要求難度高的部件的制造,可以部分或*取代五軸高速銑削及五軸乃至七軸電火花加工工藝來進(jìn)行擴(kuò)壓器及整體葉盤復(fù)雜翼面葉片,單個葉片或者盤片分離的供裝配葉片的盤榫槽加工等。
(文章作者:埃馬克)