埃馬克高精密電解加工(PECM)技術(shù) 2_圖文

1、 頁(yè)碼 1 6埃馬克高精密電解加工(PECM 技術(shù) 應(yīng)對(duì)難加工材料的解決方案汽車生產(chǎn)行業(yè)發(fā)展飛速,其趨勢(shì)之一就是,建設(shè)新的生產(chǎn)基地,迎接新的 挑戰(zhàn)。特別是南美和中國(guó),正在建設(shè)大量的生產(chǎn)基地,這些基地的規(guī)劃會(huì)受到 多種需求的影響。不僅需要建設(shè)具備創(chuàng)新技術(shù)和高度靈活的生產(chǎn)線來(lái)確保產(chǎn)量 的提高(例如,每天出廠的乘用車數(shù)量,還要必須保障產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提 高。因此,在研發(fā)更有效的新工藝方面,對(duì)機(jī)械工程設(shè)計(jì)行業(yè)的創(chuàng)新者們提出 了更高的要求,而埃馬克(EMAG 的 PECM 技術(shù)在對(duì)難加工材料制成的復(fù) 雜零部件進(jìn)行加工時(shí)擁有巨大的優(yōu)勢(shì) 。汽車工業(yè)、航空工業(yè)以及其他工業(yè)部門(mén)的發(fā)展為加工行業(yè)帶來(lái)了巨大挑 戰(zhàn),因

2、為隨著這些行業(yè)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步,他們需要越來(lái)越多的難加工材 料,以及制造更多具有特別復(fù)雜幾何形狀的新零部件。制造這些零部件所需的 新工藝必須能夠保證高效的生產(chǎn)工藝,和保證絕對(duì)的工藝完整性。關(guān)注高難度的加工要求在這種背景下,顯而易見(jiàn),生產(chǎn)計(jì)劃人員必須要努力尋找新的創(chuàng)新性加工 工藝。同時(shí)人們經(jīng)常會(huì)問(wèn):那些機(jī)械工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的新技術(shù)能否應(yīng)對(duì)不斷增 長(zhǎng)的生產(chǎn)需求?對(duì)于這一問(wèn)題,埃馬克集團(tuán)旗下的一家電解加工(ECM 技術(shù) 公司 EMAG ECM GmbH 給出了一個(gè)特殊的答案。埃馬克的專家們利用他們稱 之為 PECM 的技術(shù)(“ P ”代表“精密”,進(jìn)一步改進(jìn)了該工藝。他們從一 開(kāi)始就特別關(guān)注加工復(fù)雜

3、零部件過(guò)程中所需的高難度任務(wù)。正如 EMAG ECM 技術(shù)銷售主管理查德 ·凱勒所說(shuō):“在加工高強(qiáng)度合金時(shí),許多用戶至今仍依賴 高速銑削和電火花放電加工。但是這項(xiàng)技術(shù)有自己的劣勢(shì),比如,工具磨損非 常大,而且產(chǎn)生高溫對(duì)材料造成不良影響。在 PECM 中,則不會(huì)存在這些問(wèn) 頁(yè)碼 2 6題,即使出現(xiàn)這些現(xiàn)象,所造成的影響也是微不足道的。事實(shí)上,這正是該項(xiàng) 工藝的特殊優(yōu)勢(shì)所在?！备哔|(zhì)量的工藝該項(xiàng)工藝具有出眾的優(yōu)勢(shì):加工高強(qiáng)度合金(又被稱為“超級(jí)合金”以 及其它難加工材料時(shí),工具基本上沒(méi)有明顯的磨損。產(chǎn)品表面光潔度非常高:沒(méi)有毛刺,也沒(méi)有材料結(jié)構(gòu)損害。這是如何實(shí)現(xiàn)的呢?首先, EMC 工藝在

4、清除 材料的過(guò)程中,動(dòng)作非常柔和。工件作為陽(yáng)極,工具作為陰極,在這兩極之間 有電解液,電解液可以將金屬離子從工件上剝離。由于工具的陰極形狀代表了 所期望的工件形狀,因此僅在需要清除的地方清除材料即可。通過(guò)這種技術(shù), 可以在非接觸式、不受熱效應(yīng)影響的情況下加工出曲面、環(huán)形通道、凹槽或腔 室等形狀,并且能夠確保最高的精確度。更高的效率凱勒先生說(shuō):“這項(xiàng)工藝使我們能夠生產(chǎn)最為精致和復(fù)雜的零部件。我們 已經(jīng)有意識(shí)地將 ECM 發(fā)展為 PECM ,以確保我們能夠在越來(lái)越小的部件上實(shí)現(xiàn) 更高精度的圖像,同時(shí)使表面光潔度更趨完美?！痹摷夹g(shù)有兩個(gè)要素最為關(guān) 鍵:電解液通過(guò)工件的工作間隙,以及電解液自身流動(dòng)的方

5、向。凱勒解釋道:“一方面,要保證確實(shí)存在間隙,在 PECM 中,該間隙特別小;另一方面,要 確保脈沖在加工間隙最小的時(shí)候放電?！?電解液的進(jìn)給率與機(jī)械振動(dòng)相疊 加,這就保證了可以高效且精確地清除材料?！?渦輪增壓器 ” 示例:快速而完美對(duì)于各個(gè)行業(yè)及用戶來(lái)說(shuō),使用 PECM 的優(yōu)勢(shì)最好的例證就是汽車工業(yè)的 “渦輪增壓器”。在精密數(shù)控電解工藝的幫助下,對(duì)于許多高強(qiáng)度材料制成的 零部件(特別是渦輪增壓器領(lǐng)域的零部件來(lái)說(shuō),使用更短、更為有效的工藝 鏈進(jìn)行加工是非常理想的。一些傳統(tǒng)工藝將不再需要,例如銑削工藝之后的去 除毛刺操作,因?yàn)?PECM 工藝不僅可以實(shí)現(xiàn)精微成型加工而且也不會(huì)留下毛 刺。如前所

6、述,使用 PECM ,幾乎無(wú)需為工具磨損操心。這意味著跟需要經(jīng)常 頁(yè)碼 3 6更換工具的銑削工藝相比,這種工藝的機(jī)器停機(jī)時(shí)間大大縮短,整個(gè)工藝也更 穩(wěn)定,更不容易出錯(cuò)。對(duì)于 PECM 來(lái)說(shuō),其優(yōu)勢(shì)還有更重要的一點(diǎn):表面光潔 度。凱勒先生肯定的說(shuō):“我們可以實(shí)現(xiàn) RZ 0.3 µm 的光潔度(依材料而 定,這是令人驚訝的極佳粗糙度值?！笔袌?chǎng)潛力巨大技術(shù)銷售主管是如何評(píng)估該工藝的市場(chǎng)潛力的呢?凱勒先生這樣總結(jié)說(shuō):“我相信利用這項(xiàng)工藝,我們可以為客戶提供卓越的附加值。例如,在競(jìng)爭(zhēng)異 常激烈的燃油噴射技術(shù)方面,分包商一直在尋找一種方案來(lái)提升生產(chǎn)率,從而 提高他們的市場(chǎng)地位,這正是我們能夠提供

7、的。該工藝在實(shí)現(xiàn)完美的表面光潔 度、極短的復(fù)位時(shí)間以及最低的工具磨損方面都具備極佳的表現(xiàn),而這些優(yōu)勢(shì) 將會(huì)成為今后發(fā)展的趨勢(shì)”。事實(shí)上,埃馬克專家完全可針對(duì)特定的客戶需求 提供完整的 PECM 和 ECM 方案。相關(guān)的電脈沖與機(jī)械振動(dòng)復(fù)合加工技術(shù)和專利 電源技術(shù)正是為實(shí)現(xiàn)這一目的而研發(fā)出來(lái)的。對(duì)于零部件自身尺寸來(lái)說(shuō),這些 工藝的應(yīng)用幾乎不受限制。即使是 1,000 mm 以下直徑的工件,通過(guò)埃馬克的 精密數(shù)控多軸聯(lián)動(dòng)電解加工機(jī)床以及成熟的工藝也能以極高的加工效率在極短 的加工周期內(nèi)加工完成,這就確保了該項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)也可以應(yīng)用于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)等 環(huán)境要求難度高的部件的制造,可以部分或完全取代五軸高速銑

8、削及五軸乃至 七軸電火花加工工藝來(lái)進(jìn)行擴(kuò)壓器及整體葉盤(pán)復(fù)雜翼面葉片,單個(gè)葉片或者盤(pán) 片分離的供裝配葉片的盤(pán)榫槽加工等。 頁(yè)碼 4 6圖示 圖 1:適用于高難度二維和三維結(jié)構(gòu)工件的模塊化、可擴(kuò)展加工概念的 PECM 。 頁(yè)碼 5 6 圖 2:噴射噴嘴加工過(guò)程中 PT400的加工區(qū)域, 30個(gè)工件同時(shí)加工。 圖 3:噴嘴內(nèi)腔加工,噴嘴直徑 4mm 。新聞稿 日期 頁(yè)碼 2013 年 9 月 66 圖 4：PECM技術(shù)也應(yīng)用于航空工業(yè)。圖為加工整體葉盤(pán)過(guò)程中EMAG PO 900 BF上的加工區(qū)域。 以下可不排 關(guān)于埃馬克 逆向思維的創(chuàng)新加工技術(shù)創(chuàng)立了埃馬克公司的行業(yè)領(lǐng)先地位。1992 年埃馬克公司 匠心獨(dú)具，首次推出構(gòu)思巧妙的倒置式車床，大獲成功。此后，埃馬克公司再接再 厲，又研發(fā)出了新的倒置式多功能生產(chǎn)中心。如今，埃馬克已名符其實(shí)成為世界上倒 置式機(jī)床舉足輕重