電解去毛刺加工技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展(下) 1 機(jī)床 (1)成形加工機(jī)床。 由于受到數(shù)控機(jī)床、加工中心、高速加工機(jī)床等強(qiáng)力沖擊,在民用工業(yè)領(lǐng)域,電解成形加工應(yīng)用逐年萎縮,模具、葉片等傳統(tǒng)優(yōu)勢領(lǐng)域基本失守。 但是,隨著國防工業(yè)的蓬勃發(fā)展,由于具有率、高表面質(zhì)量、無殘余應(yīng)力、無表面再鑄層、陰極無損耗等*優(yōu)勢,電解加工在航空、航天、兵器等工業(yè)領(lǐng)域又重新煥發(fā)了生機(jī)。特別是在發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣、葉片、整體葉輪、長筒零件、異型零件、炮管膛線等產(chǎn)品制造中,電解加工機(jī)床的需求較旺盛,針對(duì)上述零件的機(jī)床或主要用于特定零件的通用機(jī)床產(chǎn)量均出現(xiàn)了明顯回升。 早期的電解加工機(jī)床,其控制系統(tǒng)多為采用分離元件的繼電系統(tǒng)或簡易數(shù)控系統(tǒng),其故障率高,穩(wěn)定性差,使用壽命短,且控制柔性較差,自動(dòng)化程度低。近年開發(fā)的電解加工機(jī)床,均采用了PLC或計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),人機(jī)界面采用觸摸屏。因而顯著提高了設(shè)備的先進(jìn)性能以及現(xiàn)場惡劣環(huán)境中運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。 2)去毛刺機(jī)床。 近年來,由于對(duì)產(chǎn)品高品質(zhì)的追求和電解去毛刺工藝的顯著優(yōu)勢,在發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射系統(tǒng)等領(lǐng)域,針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體等零件內(nèi)部交叉孔口去毛刺,以及噴油嘴內(nèi)盛油槽、退刀槽的小余量加工等,電解去毛刺機(jī)床市場需求暴發(fā)性增長,國內(nèi)重點(diǎn)電解去毛刺機(jī)床廠家產(chǎn)品供不應(yīng)求,產(chǎn)銷兩旺。國外進(jìn)口機(jī)床數(shù)量也顯著增長。 以前國內(nèi)生產(chǎn)的電解去毛刺機(jī)床與進(jìn)口機(jī)床相比,主要在配套附屬產(chǎn)品如電解產(chǎn)物處理、電解液參數(shù)控制裝置等方面存在明顯差距,但在設(shè)備完整性、可靠性、易操作性以及美觀性等諸多環(huán)節(jié)均已取得長足進(jìn)步。特別是現(xiàn)在蘇州中航長風(fēng)數(shù)控科技有限公司經(jīng)過10多年的技術(shù)改進(jìn),現(xiàn)在技術(shù)已經(jīng)取的突破,性能已可進(jìn)口電解去毛刺機(jī)床相媲美了,就機(jī)床外觀上還是無法和國外的比較。具體資料可參考的成功案例介紹。 2 電源 (1)毫秒級(jí)脈沖電源。 由于制造成本與直流電源相差無幾,近年開發(fā)的機(jī)床基本上配置了毫秒級(jí)脈沖與直流兩用電源。舊設(shè)備改造時(shí),除了針對(duì)特定產(chǎn)品的設(shè)備以外,也大多更換為脈沖電源。 (2) 微秒級(jí)脈沖電源。 目前,已開發(fā)了1000A、2000A的MOSFET脈沖電源工程化樣機(jī),主要性能指標(biāo)如表1[1]。
該電源解決了大電流快速換流所引發(fā)和派生的諸多技術(shù)難題,如:矩形波波形畸變,功率開關(guān)器件的過壓擊穿、過熱燒損,快速短路保護(hù)等,有望用于實(shí)際生產(chǎn)。 此外,多家研究機(jī)構(gòu)還開發(fā)了不同類型的小功率微秒級(jí)脈沖電源,主要用于電化學(xué)拋光、微細(xì)加工等領(lǐng)域。 (3)高頻群脈沖電源。 北京理工大學(xué)和合肥工業(yè)大學(xué)相繼開展了高頻群脈沖電源的研究。該電源可用于微細(xì)電解加工。群脈沖是經(jīng)過主脈沖(高頻)和調(diào)制脈沖(低頻)相乘獲得的特殊脈沖信號(hào)。高頻群脈沖電源既能單獨(dú)控制每一個(gè)脈沖的寬度,也可以控制一組內(nèi)脈沖的個(gè)數(shù),因而輸出脈沖的波形靈活多變,特別適合于微細(xì)加工[20]。 (4)雙向脈沖電源。 為了保持陰極工作表面的幾何尺寸及物化性能的穩(wěn)定,須利用雙向脈沖電源的負(fù)半周電流來去除陰極表面的沉積。該類電源尤其適合用于深小孔的加工。
展望 近階段,電解加工的研究重點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域會(huì)主要集中在以下幾個(gè)方向。 1 電解微精加工的深入研究 電解加工技術(shù)具有加工機(jī)理的*優(yōu)勢以及在微精甚至在納米加工領(lǐng)域進(jìn)一步研究探索的空間,但還必須在自身工藝規(guī)律認(rèn)識(shí)和完善的基礎(chǔ)上不斷創(chuàng)新。具體應(yīng)關(guān)注以下幾點(diǎn): (1) 進(jìn)一步完善硬件系統(tǒng),如微進(jìn)給系統(tǒng)及微控工作臺(tái)的性能及可靠性的提升;加工過程自動(dòng)檢測與適應(yīng)控制研發(fā)的深化。 (2) 微精加工機(jī)理的研究。尤其是中、高頻率脈沖電流條件下,微精加工電解反應(yīng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)等方面的深入研究。如:脈沖參數(shù)(脈沖寬度及占空比)對(duì)加工效果的影響,流場的影響,沖液加工的可行性及相應(yīng)的參數(shù)選擇。 2 脈沖電源的深化研發(fā) 微秒級(jí)脈沖電源的工程化完善以及在工業(yè)領(lǐng)域的大力推廣應(yīng)用。納秒級(jí)脈沖電源、群脈沖電源、逆變式脈沖電源的性能完善。 3 電解加工機(jī)床 電解加工機(jī)床(包括其控制系統(tǒng))及電解液系統(tǒng)性能的進(jìn)一步改善。精密加工、微細(xì)加工等新技術(shù)對(duì)電解加工設(shè)備提出了更高的要求,如:機(jī)床的高定位精度及低速進(jìn)給的穩(wěn)定性、電解液系統(tǒng)的高清潔度及參數(shù)的穩(wěn)定等,這些都需要引起足夠重視。 本文由電火花線切割、中走絲切割機(jī)、數(shù)控線切割、取斷絲錐機(jī),電火花穿孔機(jī)-蘇州中航長風(fēng)數(shù)控科技有限公司整理發(fā)布在。 |