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日本已實現納米級加工了,是真的嗎?

小北 關注☞ 化工707 1周前




我們北京的精雕實現的這個“μ級曲面配合”效果是通過精細加工和測量修正技術達到的。精雕公司的確做得很好,十分厲害,業內人士也給與了精雕很高的評價,大家有想了解的,也可以去了解一下精雕,就在這周的北京機床展覽會上,精雕是有展位的。




但是今天我們要說的慢走絲切割加工技術,與精雕加工的技術是兩種技術,確切的說,是兩個行當。另外,談技術大家千萬別上升到愛國層面,技術服務的是市場,是客戶,客戶要求你達到什么要求,你就只能買什么級別的設備,國內很多大廠,甚至很多航空企業里買了國外高端的加工設備很多的,難道他們不愛國嗎。其實技術是無國界的,我們不能閉關鎖國,我們要進步,但也要技術交流,不說了,說多了就嘮叨了,正常人都明白的。。。





前幾天看報道,說日本沙迪克生產出了世界上第一臺突破納米級加工精度的慢走絲電火花加工機。消息一出,很多加工界的大咖很吃驚,畢竟大家都在微米級別,這個納米級太嚇人了,至于這個消息是否真實,小北也沒有查到相關的資料,持懷疑態度,當然,如果有知道的讀者,大家可以跟我們補充一下。




實現納米級慢走絲加工,雖然說這條消息有待考證,但是小北意外的查到資料,日本沙迪克倒是有納米加工中心機(AZ250),AZ250實現表面光潔度 0.08umRz(0.011umRa)的精密鏡面切削加工(日本自主式納米加工技術),主軸120000轉每分鐘。




該加工機床的配置大家可以在網上檢索到資料,小北就不多介紹了,這種設備主要應用于光學和醫療領域,出口據說是有限制的。


還是說慢走絲,數控電火花線切割加工包括快走絲加工與慢走絲加工,它們廣泛應用于模具制造行業。慢走絲是利用連續移動的細金屬絲(稱為電極絲,一般為銅絲和鉬絲)作電極,對工件進行脈沖火花放電,產生6000度以上高溫,蝕除金屬、切割成工件的一種數控加工機床。




為了適應對各種結構精密、形狀復雜、使用壽命較長的沖壓模具制造精度和表面質量的要求不斷提高,慢走絲線切割加工技術得到了迅猛的發展,以逐漸替代了快走絲加工技術在精密模具制造領域原有的地位。隨著這種技術各方面工藝指標的提升,它在生產中正在發揮著其它加工技術不可替代的作用。


慢走絲的加工過程,咱們還是分享視頻,看的比較清晰:



多次切割技術的產生,從根本上提高了慢走絲加工的精度和表面質量。一次切割得到粗加工件,二次切割提高尺寸精度,三次及三次以上切割提高工件的表面質量。而在拐角等一些特殊部位,為了進一步提高切割精度,人們又想出了動態拐角處理等策略。



瑞士GF的慢走絲加工件


再加上慢走絲機床的回路精度、機械精度、脈沖電源精度、伺服控制精度等硬件能力的提升,有了這些軟硬件的支持,使得慢走絲加工的精度達到了極高的水準,可以達到1微米的量級,對刀精度可以達到2微米,不論是在干濕環境中,都不會對工件造成損傷。



用慢走絲線切割加工的單個杉樹槽


采用慢走絲加工工藝,厚工件加工以及小圓角、窄縫、窄槽及微細零件的微精加工精度都能夠得到充分的保證。



各檔次慢走絲加工機床的技術水平


可將慢走絲加工機床分為頂級、高檔、中檔、入門四個檔次。生產慢走絲機床的典型廠家有瑞士GF加工方案(原阿奇夏米爾)、日本牧野、日本三菱、日本沙迪克、日本西部、日本法蘭克等。




頂級慢走絲加工機床代表了目前的最高水平,主要由瑞士、日本制造。這類機床的加工精度能保證在±0.002mm以內,最高加工效率可達400~500mm²/min,表面粗糙度可達Ra0.05μm,具有完美的加工表面質量,表面幾乎無變質層,能使用Φ0.02mm的電極絲進行微精加工,主機大都具有熱平衡系統,一些機床采用在油中進行切割加工。這類機床功能齊全,自動化程度高,可以直接完成模具的精密加工,所加工的模具壽命已達到機械磨削水平。


日本沙迪克的慢走絲機床演示:



高檔慢走絲加工機床基本上由瑞士和日本公司生產,精度在±0.003mm左右,表面粗糙度能達到Ra<0.2μm,廣泛用于精密沖壓模加工。


中檔慢走絲加工機床一般由瑞士和日本公司在中國的制造工廠生產,一些中國的臺灣機的技術水準也能達到這個檔次,其配置和性能滿足了國內大多數精密線切割加工的要求。最佳表面粗糙度達Ra<0.4μm,切割精度可達±0.005mm。


入門級慢走絲加工機床一般是中國臺灣機床或者國內自主研發生產的機床,其配置和性能滿足國內普通模具與零件的加工要求。一般多使用切一修一,切一修二的工藝,能穩定達到表面光潔度在Ra0.8μm左右,加工精度在±0.008mm。


瑞士GF慢走絲線切割工藝,將可取代杉樹槽的拉削加工方式:



另外,雙絲加工是高端慢走絲機床的功能,如瑞士GF加工方案的慢走絲機床在45S內能夠實現0.25mm和0.1mm電極絲之間的自動轉換。在主切加工時,采用較大直徑的電極絲,可以使用較大的放電能量,獲得極高的切割效率;修切加工時使用小直徑的電極絲,以獲得極小的內圓角半徑。雙絲加工使得整體效率得以大幅度提升,并且可以獲得更小的內角半徑,完成清角和窄縫的高精密加工。






同樣的效果,銑削加工不就行了嗎,為什么還要慢走絲呢?每一項加工技術存在即有意義,替代哪能這么容易。


慢走絲定位的是高精度,大家為什么看到嚴絲合縫的模具這么震撼,就是因為這種加工精度高,產品品質好,有一定的行業地位。相比于快走絲,這種加工方式比較干凈,符合現在環保的要求。有很多模具都需要慢走絲加工,市場前景還是不錯的,當然,至于購買那個企業的設備,還是要看設備的價位、精度的穩定性和客戶的要求,這是市場決定的,與愛國可沒關系。


來源:直觀學機械、前沿數控技術、知乎、老段說智造

由化工707編輯整理

編輯:小北

審核:luck

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