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电火花成形加工技术的发展应用

作者: 魏海燕 方爱红 段祥宇

  摘 要:21世纪以来,电火花成形加工技术逐渐发展起来。近年来,这种技术已经突破了许多传统观念和概念的束缚,进而产生了新的技术应用在新的领域里。通过对电火花成形加工技术的分析,简单介绍了其具体发展形式,并对电火花的成形技术有关理论与加工装置进行了探究,从而确保电火花的成形技术可以朝着数控系统和环境保护等方面发展。
  关键词:电火花成形 加工理论 加工工艺 加工系统
  中图分类号:TG661 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)12(b)-0052-01
  1 电火花成形加工技术的发展状况
  因为电火花的成形加工技术在很多加工领域的作用特殊,例如复杂型面、难加工材料、模具等,已使该技术成为先进制造技术领域不可缺少的重要部分。现阶段,对于电火花成形加工技术的理论研究还处在初期阶段。先进的电火花的成形加工技术已经在加工功能方面和加工精度方面以及、自动化程度方面等的实现了进一步改进,使其在工艺设备开发方面的机床拥有模块化功能,同时还可以实现在线检测与智能控制等,已经打破了以往意义上的加工机床格局,更加接近加工中心和数控机床。
  2 未来发展趋势
  (1)电火花成形加工技术的理论发展趋势。
  现阶段,电火花成形加工理论在加工工艺及控制理论方面的分析、研究受到高度重视。
  (2)电火花成形加工理论发展方向。
  最近,该理论在加工工艺理论和控制理论方面的研究比较集中。该原理需要引进先进的试验技术和研究方法,制定可以有效反应出放电具体过程中和相关规律模型理论深入研究电火花的成形在加工工艺与控制理论方面的研究。若想完成此过程,就一定要充分运用软件中的仿真技术。
  (3)电火花成形技术加工装置结构的完善。
  电火花成形的加工装置正在朝着数控化的方向稳步发展。由于受到当今切削加工技术的一定制约,以往普遍运用电火花技术的领域已慢慢被切削加工模式所取代。可是在科学技术快速发展形式下,要求零件的制造精度更高,各种性能高的材料使用日益广泛。此外,复杂化、微型化、薄型化是有些零件的结构趋向。在此种状况下,大部分加工领域中所运用的切削加工技术也已受到一定制约,从而促进电火花的成形技术进一步发展,为电火花成形加工技术创造了良好的生存空间以及发展潜力。设计机床结构的工作还需完善,其发展方向主要有下面两个方面,第一,直线伺服系统的使用;第二,机床运动方式及其改进。
  (4)电火花成形加工工艺发展方向。
  在进行电火花成形加工技术的技工原理研究过后,放电过程的内在规律的进一步揭示,能够使高效率、高精度、低损耗已经是电火花技术重点发展趋势,另外,微细化的加工工艺发展也需要引起注意。
  首先是加工过程高效化。虽然通过改进电火花加工伺服系统、控制系统、工作液系统、机床结构等可以体现高效化的加工过程,还要减少上述因素对加工效率的影响,使粗、精加工效率得到提升,辅助时间尽量减少等,因此在一定程度上强化机床自身的自动变成功能,实现机床的在线后台相关变成能力的进一步扩展,相应电机以及部件的定位设备改进和开发都非常重要;机床维护上,机床的在线帮助功能和多媒体功能应当得到增强。
  其次是精密化的加工过程。充分运用加工技术与先进的工艺方案,在各个方面有效提升电火花成形加工技术的加工精度,从某个角度而言,部分加工技术可以实现镜面加工水准。可是还需要进一步有效提升电火花的成形技术加工精度。另外,部分关键零件和重要零件的最终加工模式可以利用电火花成形加工技术。同时,工件的尺寸精度和表面粗糙度不应成为对加工精度衡量的局限,还包括变质层厚度、型面的几何精度以及氧化、锈蚀、微观裂纹等。
  再次是微细化技工过程。从某方面而言,电火花的微细化与普通电火花的成形加工技术原理比较相似,但是两者也具备自身的优势。比如说在加工设备和电极制定以及工作液循环的系统等多方面都存在着一定的差异。另外,还要对非机械作用力和其干扰对加工时造成的影响等进行深入研究,从而在一定程度上有效提升加工精度以及加工效率等。
  最后是运用范围的进一步扩大。现阶段,所有导电金属材料与复杂型腔全能够利用电火花的成形加工技术进行加工,对于半导体材料与非导电材料等的加工也可以利用电火花成形加工技术,产生的实际效果也比较理想。未来的发展趋势就是对半导体材料进行深入研究,在一定程度上提升非导电材料的加工精度和加工工作效率,强化加工时的稳定性,对可以加工的材料实现进一步扩大。
  (5)电火花成形加工系统发展方向。
  数控机床的中心设备就是数控系统,对其性能进行加强,不但可以提升加工效率以及加工精度,还可以强化加工的稳定性,促进加工范围的进一步扩大,完成比较复杂材料的加工。从数控系统方面而言,电火花成形的加工技术未来的主要发展趋势基本体现在下述几点。
  第一,以PC机的开放式作为基础创建数控系统,主要具备多种优势,如集成度比较高、具备较大的控制功能,同时比较容易完成多机控制和多目标控制等。目前,建立基于PC机的电火花成形加工数控系统的重点应放下面几点:模块化系统、缩放性、互换性。
  第二,智能化加工过程控制的实现。若想实现电火花成形加工技术的自动化,就一定要以多输出和多输入为前提创建控制系统,实现智能控制,才可以有效处理比较复杂的问题。另外,自学习以及自适应功能更作为智能空盒子系统自身的主要优势,其可以实现控制结构与参数以及方式的有效调节。以下技术是电火花成形加工智能控制系统应重点研究和应用之处:应用专家系统、人工神经网络技术的以及模糊控制技术。
  (6)操作安全和环境保护。
  为了使电加工产业可持续发展,应采取以下具体措施:封闭机床工作区、运用替代性技术、废弃物的后处理。
  电火花成形加工技术在制造业领域有着重要地位,充分利用现代科技发展的相关成果是研究人员今后工作的重点。这样就能够合理引导电火花的成形加工技术相关工艺原理以及控制理论的深入研究,实现机床姐欧股以及设计方案的优化、创新,以PC机的开放性为基础创建数控系统,从而实现电火花的成形加工技术和智能控制技术的有效融合,并且促进电火花成形加工技术朝着更环保和更安全方向发展。
  参考文献
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  [2] 张辽远.现代加工技术[M].北京:机械工业出版社,2004.
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论文来源:《科技资讯》 2014年35期
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