苏州电加工机床研究所研制生产的数控高效放电展成(铣)加工机床是为了解决航天,航空制造业中有大量用超黏、超硬及高温耐热等合金材料制作的零件的加工难题而研制的,如发动同的机匣、盘件、叶片等。这些零件在加工中往往需要去除较大的余量,但金属切削机床加工这些材料难度很大,效率低,刀具费用昂贵,加工成本大,有的材料甚至根本无法加工,而采用数控高效放电展成加工机床进行加工,不仅不怕所加工材料的硬、脆、韧、黏,而且能实现高效低成本加工。
数控高效放电展成加工原理 图为数控高效放电展成(铣)加工原理图,图中采用简单的超长铜管作电极,由导向器导向,在电极与工件之间施加高效高频脉冲电源,主轴带动电极在伺服系统控制下作伺服进给,在电极与工件之间产生高频脉冲放电,有控制地蚀除工件。其控制轨迹由UG或其他软件生成数控代码,通过数控系统进行四轴联动三维曲面的高效放电加工。加工中工件不仅浸泡在工作液中,而且还使高压水质工作液从电极的内孔喷出,对加工区实施强迫排屑冷却,保证加工顺利进行。为保证加工精度,解决电极损耗后的补偿问题,项目研究了加工过程中对电极进行在线检测补偿技术,并取得良好的应用效果。
机床结构特点 该同床采用C形牛头结构,采用固定工作台面,在工作台上配置了A轴,以加工回转型面工件,牛头式立柱上配置了X、Y、W、Z、R轴。R轴带动电极旋转,实现电极内冲液及旋转进电,Z轴通过R轴带动电极上下运动,作伺服加工,W轴用于调整导向器与工件之间的距离。
X、Y、Z、A轴可以联动,以实现复杂空间型面的加工。
该机床配置了400A的高效加工电源,加工效率高,与加工中心比较,设备成本相对较低。
主要技术特点
采用简单的超长圆管电极,电极制造方便,可以有效实现电极损耗补偿。
采用电极内冲液、外包液,工件浸液加工以及电极高速旋转相结合的方法,解决了数控高效放电展成(铣)加工的排屑及冷却的若干问题。
超长铜管电极成本低廉,每根电极只需几十元人民币,是采用金属切削机床加工所需刀具费用的几十分之一。
加工效率高,可以达到300mm3/min,是去除较大加工余量的理想设备,并且缩短了加工周期。
可以加工复杂的三维型面,例如航空发动机叶片加工、机匣加工。可实现X、Y、Z、B四轴联动的复杂型面的展成加工。
采用水质工作液,安全、无污染。