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讲讲电火花小孔加工机床未来的五大突破点

2019-11-07

  电火花小孔加工机床是一种自激放电,其特点如下:火花放电的两个电极间在放电前具较高的电压,当两电极接近时,其间介质被击穿后,随即发生火花放电。伴随击穿过程,两电极间的电阻急剧变小,两极之间的电压也随之急剧变低。火花通道必须在维持暂短的时间后及时熄灭,才可保持火花放电的“冷极”特性(即通道能量转换的热能来不及传至电极纵深),使通道能量作用于极小范围。通道能量的作用,可使电极局部被腐蚀。利用火花放电时产生的腐蚀现象对材料进行尺寸加工的方法,叫电火花小孔加工机床。电火花小孔机加工是在较低的电压范围内,在液体介质中的火花放电。
 
  电火花高速小孔机属于电火花加工又称放电加工机床的一种。和快走丝、中走丝、慢走丝、电火花成型机和电火花内孔、外圆磨床一样都是电火花加工机床。别名:小孔机、打孔机、穿孔机。电火花小孔加工机床工作原理:利用连续移动的细金属丝作电极,对工件进行脉冲火花放电蚀除金属、切割成型。与电火花线切割机床、成型机不同的是,它电脉冲的电极是空心铜棒。介质从铜棒孔穿过与工件发生放电,腐蚀金属达到穿孔的目的,用于加工超硬钢材、硬质合金、铜、铝及任何可导电性物质的细孔。
 
  一、在机床生产需求上,进一步提高精度、效率、自动化,以提高劳动生产率,纳米技术将有新突破:
 
  在21世纪,为提高劳动生产率,创造出更多财富,电火花小孔加工机床将大力向高精、高效、高自动化、多样性、成套性、综合性方面发展,而确保和提高精度是根本。随着世界科技的迅速发展,各种产品向小型化、化、轻量化发展,纳米技术需求日趋强烈。目前世界上非球面零件加工车床,主思振摆已达10nm以下,超非球面加工机,CL同分度能力已达0.0001°,X、Y、Z轴控制分辨率已达1nm。在21世纪,纳米技术将形成发展潮流,并将有新的突破。
 
  二、节能环保机床将加速发展,占领广大市场:
 
  目前能源紧张、环境污染,已威胁人类生存。节能环保已受人们的广泛重视。在1998~2000年世界四大国际机床展上,节能环保、干切削、半干切削机床,已不断出现,如一些车床、磨床、加工中心、齿轮机床,不用或少用冷却液,实现干切削、半干切削,已经在现场使用,并在不断扩大市场。在21世纪,各种节能环保机床将加速发展,也将更多地占领世界广大市场。
 
  三、NC机床在生产、需求、技术上将进一步发展,并逐步加强制造系统的研究开发:
 
  随着微电子、计算机、网络技术、信息技术的进一步发展,在价格上降低,在技术上提高,机电一体化NC机床的生产和需求将进一步增多,机电一体度、效率、自动化技术上日益提高。21世纪,在美、德、日等工业发达,NC机床将由目前的成熟期走向兴旺发达、广泛使用期。20世纪下半期经济低速成长、波浪式前进,制造系统如FMS、FA、CIMS处于低潮。进入21世纪,第一阶段仍可能维持原状发展,或稍有改善,有可能启动开始加强制造系统科研开发。第二阶段形势好转,在上阶段基础上加强,第三阶段如经济形势良好,那么制造系统的研究开发有可能逐渐形成高潮。
 
  四、科研、设计方法,CAD/CAE/CAM,CAPP,CAT,FEM及管理,经营方法将迅猛发展:
 
  进入21世纪,如美、德、日工业发达,将逐步进入知识经济时代,知识在推动工业生产、需求技术方面发展的作用将愈益明显突出。各种工厂、软件将发挥更大的作用。因此,各种产品,特别是作为复杂生产工具机床的科研、设计方法,如CAD/CAE/CAM、CAPP、CAT(计算机辅助试验)及管理、经营方法等将是迅猛发展。已经出现的GT、JIT、精益生产、敏捷制造、全能制造系统等将随着形势的发展,生产、需求、技术的不同,会有更多的创新。
 
  五、新工艺、新材料、新结构、新元件、各种机床配套基础元部件、刀具、测量、控制系统等将有更多的创新:
 
  在20世纪末,由于高速加工工艺、人造树脂新材料、快速造型新工艺、双层薄壁床身立柱结构、直线电机、陶瓷轴承、磁力轴承、高速内装电机、CBN、多种薄涂层、各种新颖刀具、无接触测量、激光技术、开放式与PC结合的NC系统、NURBS(百均匀有理B样条插补方法)、纳米技术等的研究开发突破,机床技术向高精、高效、高自动化前进了一大步。特别是高速化、复合化、零件的一次装夹全部加工,在提高机床的效率方面,形成了发展高潮。FMS、CIMS目前发展不上去,关键是价格昂贵、技术上未全过关两大问题。在21世纪一、二、三阶段,电火花小孔加工机床和各环节的技术开发,将按螺施式上升,各个环节,特别是NC系统,将此起彼伏,不断有更多的创新。

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