CCMT2022部分展品綜述之九：電加工類機床
2022-4-20 來源：機床協(xié)會 作者：-
九、電加工類機床
1．概況
電加工類機床是將電能施加在工件的被加工部位上而使材料被去除、變形、改變性能或被鍍覆的特種加工機床，主要滿足航空航天、模具、汽車等領(lǐng)域用戶各種高硬度材料和復(fù)雜形狀零件、模具，以及航空發(fā)動機和汽車發(fā)動機噴油嘴、葉輪、葉片、機匣等零件上的小孔、深孔和窄槽的加工需求。據(jù)已有資料，電加工類機床展商10余家，展品20余臺。提供展品資料的展商有北京電加工所、通用技術(shù)集團、蘇州中谷、蘇州亞馬森、上海伊陽、廣東商鼎智能、牧野、埃馬克等。
主要展品有線切割機床（中走絲、慢走絲）、電火花成形機床、電火花穿孔機床、電解加工機床等。
2．電加工類展品主要技術(shù)特色
（1）高精度與精度保持性。采用高剛性高穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)設(shè)計，如牧野U6線切割機床采用將雙電極存儲器集成到床身鑄件中，提高了機床的熱穩(wěn)定性；通用技術(shù)集團機床研究院的AF35P電火花成形機主機采用C型結(jié)構(gòu)設(shè)計，T型鑄件床身和花崗巖大理石工作臺；蘇州亞馬森穿孔機、北京電加工所電火花成形機等展品的閉環(huán)控制；蘇州中谷ZGM501采用直線電機驅(qū)動，提高機床傳動精度。
（2）微精高效的脈沖電源。脈沖電源對提升加工速度、降低電極損耗、確保加工精度及提高表面質(zhì)量起到極其重要的作用。如北京電加工所HS600小孔機床采用特色精密微細電源，具有電容增效、微精加工、低損耗加工回路等功能；通用技術(shù)集團機床研究院AF35P電火花成形機采用等能量控制復(fù)合脈沖電源，逐個脈沖檢測控制，實現(xiàn)等能量脈沖放電，利于表面粗糙度均勻，前后沿可控的梯形波疊加高頻鋸齒波的獨特復(fù)合電流脈沖，實現(xiàn)對超硬材料高效、低損耗加工的獨特優(yōu)勢；泰州東方數(shù)控DK7732ZG中走絲線切割機采用等能量放電電源。
（3）可二次開發(fā)的開放式數(shù)控系統(tǒng)。電加工機床的數(shù)控系統(tǒng)因其獨特的數(shù)學(xué)模型、控制模式和復(fù)雜多樣的控制內(nèi)容，必須實現(xiàn)加工狀態(tài)控制與數(shù)控軸運動控制的高度耦合。電加工機床制造企業(yè)根據(jù)自己的專有技術(shù)及工藝專門研發(fā)配套形成開放式通用性、靈活性、可靠性較高的電加工機床數(shù)控系統(tǒng)，滿足多軸聯(lián)動、多任務(wù)、3D圖形CAD文件導(dǎo)入及鏈接局域網(wǎng)，實現(xiàn)異地通訊和監(jiān)控等要求。如牧野U6線切割機床應(yīng)用Hyper-i控制系統(tǒng)；通用技術(shù)集團機床研究院AF35P采用模塊化、開放式體系結(jié)構(gòu)，基于SSB3工業(yè)現(xiàn)場總線技術(shù)，支持SSB3總線式遠程I/O單元，支持USB、以太網(wǎng)等程序擴展和數(shù)據(jù)交換功能，最大可實現(xiàn)六軸聯(lián)動控制，內(nèi)嵌高速軟PLC，可實現(xiàn)梯形圖在線編程和實時監(jiān)控，最小控制精度0.1µm。
（4）自動化。電加工機床自動化水平日益提高，有利于減少人工干預(yù)，降低對操作人員技術(shù)水平的依賴性和人力資源成本，加工性能和加工質(zhì)量達到更好的水平。如北京電加工所HS600小孔機具有自動換絲、穿透檢測等功能；蘇州亞馬森MS-DC430A電火花穿孔機具有一鍵加工、自動定深、自動分中、自動定端面、數(shù)字采樣、自適應(yīng)伺服跟蹤、穿透檢測等功能。
（5）綠色制造。使用高頻脈沖電源，降低電能消耗；優(yōu)化工藝參數(shù)，減少加工過程中的耗材；通過分離與解析，加強工作液的循環(huán)利用，達到零排放，實現(xiàn)綠色制造目的。如牧野公司U6線切割機床，搭載綠色節(jié)能新電源ES200A，容量更大，標配電流80A（峰值100A）；通過更精細的數(shù)字化控制技術(shù)對電壓和電流進行控制，控制更精準，損耗小，工作狀態(tài)更穩(wěn)定，雖然電源容量增大，綜合耗能卻更低，與之前的系統(tǒng)電源相比，綜合節(jié)能40%。同時開發(fā)出針對2400余種加工條件的理想工藝參數(shù)，達到降低線材消耗的目的。埃馬克CI400電解加工機床帶有集成的電解液管理過濾系統(tǒng)。通用技術(shù)集團機床研究院AF35P電火花成形機采用綠色等能量復(fù)合脈沖電源，采用電感儲能元件，進行脈沖峰值電流閉環(huán)控制，放電部分的電能利用率達90%以上，電能消耗比電阻限流式減小一半以上，可同時獲得效率、損耗指標的大幅優(yōu)化。
3．典型展品
牧野機床（中國）有限公司U6高精密數(shù)控線切割機。新的PICO導(dǎo)絲系統(tǒng)，導(dǎo)絲嘴安裝在精密的定位螺紋孔內(nèi)以保證其垂直度，導(dǎo)線夾可以將傾斜的線進行斷絲和穿絲，絲的直線度可達5µm，絲徑可選擇Φ0.1-0.3mm。雙電極存儲器集成到基礎(chǔ)機床鑄件中，固定式工作臺，氣動升降前門。配置Hyper-i控制系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫支持包括工件材料、電極種類和尺寸設(shè)置功能，內(nèi)設(shè)豐富的加工條件；良好的通用性，擁有多種智能工具和高效直觀友好的人機界面，可以滿足大中型模具、精密模具加工和零部件加工等需要，能夠為客戶提供加工解決方案。
埃馬克（中國）機械有限公司太倉分公司CI400電解加工機床。適用于各種不同電解加工任務(wù)，電解加工、電解鉆孔、電解拉削、電解去毛刺等。設(shè)計緊湊，帶有集成的電解液管理過濾系統(tǒng)，可擴展的電源技術(shù)/脈沖技術(shù)，所有參數(shù)都由一個控制單元監(jiān)控，可提供能夠優(yōu)化加工工藝和提高生產(chǎn)能力的選項，也可選擇兩個加工區(qū)域作為CI-DUO。
北京市電加工研究所ADV600多軸聯(lián)動精密數(shù)控電火花成形機床。五軸五聯(lián)動，專用浸入式精密數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺（B軸）和C軸（精密數(shù)控分度與高速旋轉(zhuǎn)軸），一體化設(shè)計，自動升降油槽，可兼容機械手、電極工具庫等。配置基于Windows的數(shù)控系統(tǒng)，內(nèi)嵌CAD/CAM模塊、EDM專家模塊、微精加工模塊。主要用于鋁合金、鈦合金、低膨脹合金及合金結(jié)構(gòu)鋼等材料的加工，可滿足窄槽、窄縫、深腔、異型盲孔、內(nèi)腔側(cè)向盲孔等特殊形狀加工的工藝要求。
北京市電加工研究所HS600精密數(shù)控小孔加工機床。具有電容增效、微精加工，低損耗加工回路等諸多功能的精密微細電源，配備高速旋轉(zhuǎn)軸高壓沖水、自動換絲、穿透檢測等功能模塊。配置基于Windows的數(shù)控系統(tǒng)，具備六軸五聯(lián)動功能，可實現(xiàn)多姿態(tài)下的電火花微細加工。配有并線接口，可方便實現(xiàn)自動化及無人加工。可加工異形孔，加工孔直徑Φ0.2-3.0mm，最大深徑比160︰1，最大重熔層厚度≤0.03mm。
中國通用技術(shù)（集團）控股有限責(zé)任公司（機床研究院）AF35P高精度全閉環(huán)電火花成形機。采用C型單立柱結(jié)構(gòu)，倒T型鑄件床身，0.1µm分辨率高精度光柵尺，實現(xiàn)高精度及保持性。 X、Y、Z軸定位精度≤3µm，重復(fù)定位精度≤2µm；最佳加工表面粗糙度Ra≤0.08µm（模具鋼），Ra≤0.15µm（硬質(zhì)合金）；最小電極損耗≤0.1%（模具鋼）；加工型腔位置精度≤3µm。搭載GJ302/EDM專用數(shù)控系統(tǒng)，能夠完成自動更換電極、自動測量、自動上油、等待液位、自動多腔加工、自動泄油等連續(xù)過程。具有中斷返回、多邊形測量找正、三點圓心找正等高級特色功能，適應(yīng)更多應(yīng)用場景。
蘇州中谷實業(yè)有限公司ZGDC506電火花穿孔機。采用滑枕式結(jié)構(gòu)，六個伺服軸，其中S軸用于電極伺服放電加工。新一代微精超高頻脈沖電源，納秒級（200ns）的放電功率脈沖輸出。Contra多軸電火花小孔專用數(shù)控軟件，定制性強。可以加工模具鋼、高溫合金、鈦合金、鎳基合金、硬質(zhì)合金等各種導(dǎo)電金屬材料，適用于在平面、異形面、球形面上加工直徑Φ0.2-3mm的盲孔或通孔。
蘇州亞馬森機床有限公司MS-DC435A多軸數(shù)控穿孔機。用于直徑Φ0.1mm以上電極管細孔以及厚度300mm以內(nèi)超厚工件、不同材料疊加及中空等特殊工件的加工，鎢鋼、鋁、AK80等超硬、特殊材料加工。支持X、Y、Z、W、C五軸數(shù)控加工，一次可裝夾500mm長電極，Z軸細分步進電機驅(qū)動，自主研發(fā)的控制系統(tǒng)內(nèi)置專家數(shù)據(jù)庫并具有多種自動功能，如一鍵加工、自動定深、自動分中、自動定端面、數(shù)字采樣、自適應(yīng)伺服跟蹤、穿透檢測、表面防護以及柔性高速控制等特點。
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