模具修復(fù)中,火花機(jī)可實(shí)現(xiàn)局部高精度修補(bǔ),技術(shù)包括:定位基準(zhǔn)復(fù)用(通過(guò)三坐標(biāo)測(cè)量原模具基準(zhǔn),建立修補(bǔ)坐標(biāo)系,誤差≤0.003mm)、局部放電參數(shù)調(diào)整(修補(bǔ)區(qū)域采用比周邊低 20% 的電流,避免熱影響)、過(guò)渡區(qū)域平滑處理(采用漸變脈沖參數(shù),使粗糙度從 Ra3.2μm 過(guò)渡至 Ra0.8μm)。在注塑模具澆口磨損修復(fù)中,該技術(shù)可在不拆卸模具的情況下,將澆口尺寸恢復(fù)至 ±0.01mm,修復(fù)后模具生產(chǎn)的產(chǎn)品與原品一致性達(dá) 99%,比整體重制節(jié)省成本 70%。電火花機(jī)加工陶瓷模具,利用非接觸放電,避免材料崩裂。深圳國(guó)產(chǎn)火花機(jī)按需設(shè)計(jì)
電火花加工是一個(gè)復(fù)雜的物理過(guò)程,主要包括以下幾個(gè)階段。首先是介質(zhì)電離與擊穿階段,在工具電極與工件間施加脈沖電壓后,工作液中的雜質(zhì)或微觀凸起處電場(chǎng)集中,自由電子在電場(chǎng)加速下撞擊介質(zhì)分子,引發(fā)電離,形成電子雪崩現(xiàn)象,進(jìn)而產(chǎn)生導(dǎo)電的等離子體通道,即放電通道。這一過(guò)程通常在極短時(shí)間內(nèi)完成,擊穿時(shí)間約為 10?? - 10??秒。接著進(jìn)入能量釋放與材料蝕除階段,放電通道內(nèi)瞬間產(chǎn)生的高溫(局部可達(dá) 8000 - 12000℃)使工件表面材料迅速熔化甚至氣化,放電結(jié)束后,等離子體通道迅速收縮,產(chǎn)生沖擊波將熔融材料拋出,在工件表面形成微小凹坑,單次放電形成的凹坑直徑約為 5 - 500μm,深度為直徑的 1/5 - 1/3。隨后是消電離與介質(zhì)恢復(fù)階段,放電結(jié)束后,工作液迅速冷卻,吸收殘留熱量,使通道內(nèi)介質(zhì)重新恢復(fù)絕緣狀態(tài),同時(shí)將蝕除的金屬碎屑(直徑約 0.1 - 50μm)通過(guò)流動(dòng)帶出加工區(qū)域。通過(guò)不斷重復(fù)脈沖循環(huán),眾多微小凹坑累積起來(lái),實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的逐步加工和成型。普通電火花機(jī)電火花機(jī)加工汽車覆蓋件模具,修復(fù)磨損部位,延長(zhǎng)壽命。
隨著制造業(yè)對(duì)產(chǎn)品精度要求的不斷提高,火花機(jī)的精密化發(fā)展趨勢(shì)愈發(fā)明顯。為實(shí)現(xiàn)更高的加工精度,現(xiàn)代火花機(jī)在硬件和軟件方面都進(jìn)行了大量創(chuàng)新。在硬件上,采用了高精度的機(jī)械傳動(dòng)部件,如高精密導(dǎo)軌、滾珠絲杠等,減少傳動(dòng)誤差;同時(shí)配備高分辨率的位置檢測(cè)裝置,如高精度光柵尺,能夠?qū)崟r(shí)精確反饋機(jī)床坐標(biāo)軸的位置,實(shí)現(xiàn)對(duì)電極運(yùn)動(dòng)的精確控制。在軟件方面,不斷優(yōu)化控制系統(tǒng)算法,提高對(duì)放電參數(shù)的精確控制能力,能夠根據(jù)加工過(guò)程中的實(shí)際情況,動(dòng)態(tài)調(diào)整脈沖寬度、脈沖間隔和峰值電流等參數(shù),確保每次放電的能量和位置都能精確控制,從而實(shí)現(xiàn)微米甚至亞微米級(jí)別的加工精度。此外,通過(guò)采用先進(jìn)的加工工藝,如鏡面電火花加工技術(shù),能夠使加工表面達(dá)到鏡面效果,滿足光學(xué)模具、精密醫(yī)療器械等對(duì)表面質(zhì)量和精度有極高要求的行業(yè)需求。
數(shù)控火花機(jī)通過(guò)三軸(X/Y/Z)聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高精度加工,定位精度可達(dá) ±0.002mm/300mm,重復(fù)定位精度 ±0.001mm。其技術(shù)包括:采用光柵尺反饋(分辨率 0.1μm)實(shí)時(shí)修正進(jìn)給誤差;搭載自適應(yīng)放電控制系統(tǒng),根據(jù)電極損耗和工件材質(zhì)自動(dòng)調(diào)整脈沖參數(shù)(如粗加工用 200A 大電流、50μs 脈沖寬度,精加工用 5A 小電流、5μs 脈沖寬度);工作臺(tái)采用氣浮或靜壓導(dǎo)軌,摩擦系數(shù)≤0.0005,減少運(yùn)動(dòng)阻力對(duì)精度的影響。在精密沖壓模具加工中,該體系可保證凹模與凸模的配合間隙公差≤0.005mm,滿足電子連接器等微精密零件的成型要求。電火花機(jī)的放電能量分級(jí)控制,適配粗、精加工需求。
火花機(jī),全稱為電火花加工機(jī)床(Electrical Discharge Machining,簡(jiǎn)稱 EDM),其工作原理基于放電蝕除效應(yīng)。在加工過(guò)程中,工具電極和工件分別連接到脈沖電源的兩極,并浸沒(méi)于工作液中,常見(jiàn)工作液有煤油、去離子水等。當(dāng)工具電極向工件靠近,二者間隙達(dá)到一定距離時(shí),脈沖電壓會(huì)擊穿工作液,形成放電通道。在這一通道中,瞬間會(huì)集中大量熱能,溫度可飆升至 10000℃以上,致使工件表面局部微量金屬迅速熔化、氣化,并在壓力急劇變化下,飛濺到工作液中,冷凝成金屬微粒后被帶走。每個(gè)脈沖放電雖蝕除金屬量極少,但每秒成千上萬(wàn)次的脈沖放電累加,就能實(shí)現(xiàn)可觀的材料去除,逐步加工出與工具電極形狀對(duì)應(yīng)的工件形狀。例如,在汽車模具制造領(lǐng)域,通過(guò)精心設(shè)計(jì)電極形狀,并配合精確的電極進(jìn)給控制,利用這種放電蝕除機(jī)制,能精確塑造出汽車覆蓋件模具的復(fù)雜輪廓,滿足汽車制造對(duì)模具高精度、高復(fù)雜度的需求;在醫(yī)療器械領(lǐng)域,可加工出手術(shù)刀、植入體等精密零部件的細(xì)微結(jié)構(gòu),保證其使用安全性和功能性。電火花機(jī)的低損耗加工模式,電極壽命延長(zhǎng) 30% 以上。鏡面火花機(jī)加工
電火花機(jī)的加工狀態(tài)指示燈,三色預(yù)警,直觀呈現(xiàn)工況。深圳國(guó)產(chǎn)火花機(jī)按需設(shè)計(jì)
火花機(jī)的放電過(guò)程具有獨(dú)特特性。放電前,工具電極與工件間存在較高電壓,當(dāng)二者逐漸接近,其間工作液被擊穿后,立即引發(fā)火花放電。在放電瞬間,兩電極間電阻急劇變小,電壓也隨之大幅降低?;鸹ㄍǖ佬纬珊?,其存在時(shí)間極為短暫,通常在 10?? - 10?3 秒之間,隨后必須及時(shí)熄滅,以維持火花放電的 “冷極” 特性。這一特性保證了通道能量主要作用于極小范圍的工件表面,避免熱量向電極縱深傳遞,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)工件表面的精確蝕除。每個(gè)放電脈沖都會(huì)在工件表面留下一個(gè)微小凹坑,通過(guò)連續(xù)的脈沖放電,眾多凹坑累積起來(lái),實(shí)現(xiàn)材料的逐步去除和工件形狀的加工。例如,在加工細(xì)微復(fù)雜的電子零件模具時(shí),正是利用這種精確的放電特性,能夠在極小的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行精確加工,確保模具的高精度和高表面質(zhì)量,滿足電子零件對(duì)模具的嚴(yán)苛要求。深圳國(guó)產(chǎn)火花機(jī)按需設(shè)計(jì)