高速銑削與電加工工藝特點(diǎn)介紹

  提起高速銑削，只要從事機(jī)械加工的人或多或少的會(huì)知道一些，“高速銑削”已成為當(dāng)今機(jī)械加工行業(yè)的時(shí)髦詞，也因此引起了大家的關(guān)注和追捧，充滿著神秘感、尊貴感。而提起電火花加工，就很少有人了解它了，因?yàn)殚L(zhǎng)期以來(lái)，電火花加工被定義為常規(guī)加工之外的特種加工，是機(jī)械加工的補(bǔ)充加工，也因此只局限于難加工材料、復(fù)雜結(jié)構(gòu)、微細(xì)加工范圍的應(yīng)用。但它卻是一種必不可少的加工，是其他常規(guī)加工所無(wú)可替代的。高速銑削也好，電加工也好，都有著各自的優(yōu)劣勢(shì)，兩種加工互為補(bǔ)充，都在各自的加工特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)下發(fā)展著、進(jìn)步著。
下面以我們公司多年來(lái)對(duì)三軸、五軸加工中心和電火花加工的應(yīng)用，對(duì)高速銑削和電火花加工各自的特點(diǎn)和使用經(jīng)驗(yàn)作一介紹。
 一、高速銑削的特點(diǎn)
（1）工件特點(diǎn)　優(yōu)點(diǎn)：加工結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的比較有優(yōu)勢(shì)。利用5軸的高速銑削功能，能加工各種復(fù)雜形狀的工件。不足：加工較復(fù)雜的工件，加工成本會(huì)大大增加，很多復(fù)雜工件、薄壁工件、深窄槽加工、微細(xì)加工等加工難度較大，甚至無(wú)法加工�！　�
（2）加工精度 優(yōu)點(diǎn)：加工精度比較高，能達(dá)到10μm的尺寸精度和R a=1μm的表面質(zhì)量，對(duì)于一些工件省掉了拋光的二次處理。特別對(duì)于一些材質(zhì)脆性比較大的非金屬材料，加工的精度比較好。　　如石墨電極，因高速銑削的高切削速度，低切削量，電極邊角能保證很好的尖角，而不會(huì)造成崩邊的現(xiàn)象。不足：需要昂貴的高精度、高剛性的機(jī)床，機(jī)床成本是電火花機(jī)床的3～5倍。對(duì)于內(nèi)邊角加工無(wú)法實(shí)現(xiàn)，存在刀具干涉、無(wú)合適刀具等原因，還需用電火花加工或鉗工二次加工處理。　　
（3）加工材料 優(yōu)點(diǎn)：能加工硬度60HRC以下的各種金屬材料、非金屬材料等。對(duì)于硬度比較低的材料，因有較小的刀具磨損，所以加工優(yōu)勢(shì)比較明顯。不足：加工淬火工件，刀具昂貴成本高，且刀具壽命很低�！　�
（4）加工速度 優(yōu)點(diǎn)：高速銑削的加工效率是普通加工的3～5倍，是電火花加工的數(shù)倍。是電火花加工的數(shù)倍。因?yàn)楦咚巽娤鬏^高的加工效率，縮短工件的交貨期，大大提高了生產(chǎn)效率。不足：對(duì)機(jī)床的控制系統(tǒng)要求很高。對(duì)編程以及操作人員技術(shù)素質(zhì)要求很高，對(duì)人員的依賴性較強(qiáng)，編程不合理或操作不當(dāng)，會(huì)發(fā)生撞刀的嚴(yán)重事故，輕則工件報(bào)廢，重則機(jī)床精度喪失，主軸損壞。因存在這些問(wèn)題，高速銑削的普及存在難度。

二、電火花加工的特點(diǎn) 　　
（1）工件特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：可復(fù)制性，能加工復(fù)雜的工件，如：手機(jī)模具、雪地輪胎模具等。對(duì)加工薄壁工件、深窄槽加工、微細(xì)加工有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)�！　�對(duì)于大工件加工可以把裝置直接放在工件上加工，如：各種大工件的取斷絲錐、斷鉆頭的電火花加工，直徑小于3mm的深孔加工等。不足：對(duì)常規(guī)機(jī)床能加工的工件，用電火花加工無(wú)優(yōu)勢(shì)�！　�
（2）加工精度 優(yōu)點(diǎn)：無(wú)切削力，電火花加工是電能轉(zhuǎn)換為熱能的加工，加工電極與工件之間需保持0.02～0.3mm的距離，因此不受切削力的影響，在加工薄壁、微細(xì)型腔工件時(shí)能達(dá)到微米級(jí)的精度和很高的表面質(zhì)量，最高表面質(zhì)量能達(dá)到R a=0.1μm的鏡面。不足：因存在放電間隙，雖然能達(dá)到較高的加工精度，但加工難度較大，需多次調(diào)整電極尺寸和電參數(shù)，成本大大增加。因存在電極損耗，要保證尺寸精度，需使用多個(gè)電極重復(fù)加工，以此達(dá)到所需的尺寸精度，造成材料成本的增加。加工表面有0.03～0.1mm厚度的材料變質(zhì)層，破壞了工件原有材料的特性。因電火花加工是電能轉(zhuǎn)熱能會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，需用非導(dǎo)電加工液對(duì)工件和電極冷卻，并且把間隙放電產(chǎn)生的微細(xì)顆粒帶走。在大電流加工時(shí)加工液的溫度在40～80℃，影響機(jī)床精度和工件精度�！　�
（3）加工材料 優(yōu)點(diǎn)：以柔克剛，適合加工各種導(dǎo)電材料，無(wú)論硬度多高，都能加工。近幾年對(duì)一些微導(dǎo)電、高硬度的材料加工有了發(fā)展和應(yīng)用，如：金剛石加工、陶瓷加工等。不足：對(duì)非導(dǎo)電材料無(wú)法加工，如：塑料、橡膠及尼龍等�！　�
（4）加工速度 優(yōu)點(diǎn)：加工復(fù)雜、高硬度的工件，比高速銑削加工效率高、成本低。加工小孔（φ0.3～3mm）比其他鉆削加工的效率高、成本低。不足：電火花加工之前，需用銑削粗加工去除大部分材料，特別是在精加工時(shí)，為了達(dá)到好的表面質(zhì)量，必須減小加工電流、脈寬等參數(shù)，致使加工效率大大降低。