模具制造是數(shù)控火花機的應用領域,尤其適用于塑料模具、沖壓模具、壓鑄模具的復雜型腔與異形結構加工。在塑料模具加工中,針對手機外殼、汽車內飾件等復雜曲面模具,數(shù)控火花機可通過 5 軸聯(lián)動技術實現(xiàn)型腔一次成型,避免多道工序裝夾誤差,使模具型腔表面粗糙度 Ra 控制在 0.4μm 以下,滿足塑件表面質量要求;在沖壓模具加工中,對于淬火后的模具刃口(硬度 HRC 58-62),傳統(tǒng)切削刀具難以加工,數(shù)控火花機可采用銅鎢合金電極,以小電流、窄脈沖參數(shù)加工刃口,保證刃口鋒利度與尺寸精度(公差 ±0.003mm);在壓鑄模具加工中,針對模具的深腔、窄縫結構(如汽車發(fā)動機缸體模具),通過優(yōu)化沖液方式與電極設計,可實現(xiàn)深度 500mm 以上深腔的穩(wěn)定加工,同時通過表面強化工藝(如電火花表面合金化)提高模具表面硬度,延長模具使用壽命至 50 萬模次以上。火花機加工無需復雜夾具,簡化裝夾流程,節(jié)省時間。河源鏡面火花機
數(shù)控火花機(CNCEDM)基于電火花腐蝕原理實現(xiàn)材料去除,其 是在工具電極與工件之間施加高頻脈沖電壓,使兩極間絕緣工作液(如煤油、去離子水)被擊穿形成放電通道。當脈沖電壓達到擊穿閾值時,通道內產生10000-30000℃的瞬時高溫,將工件表面局部金屬熔化甚至汽化,同時產生的沖擊波會將熔融金屬顆粒拋離工件表面,被工作液帶走。該過程需滿足“非接觸加工”特性,電極與工件間始終保持5-50μm的放電間隙,且通過數(shù)控系統(tǒng)實時調節(jié)間隙電壓與放電頻率,確保加工精度可達±0.001mm,尤其適用于高硬度材料(如淬火鋼、硬質合金)的復雜型面加工,解決了傳統(tǒng)切削刀具難以切入的技術難題?;葜蓦p頭火花機定制火花機的遠程監(jiān)控功能,方便管理人員實時掌握加工進度。
深腔加工(深度與直徑比>5:1)是數(shù)控火花機的典型難題,主要面臨排渣困難、電極損耗不均、加工效率低三大問題。針對這些難點,行業(yè)形成了成熟的解決方案:一是優(yōu)化沖液方式,采用 “底部沖液 + 側面吸液” 組合模式,底部沖液通過電極內部通孔將工作液高壓注入深腔底部(壓力 1.5-2.5MPa),側面吸液則在腔口形成負壓,加速廢渣排出;二是電極分段加工,將長電極分為 2-3 段,先采用粗電極進行深腔粗加工,去除大部分余量,再更換短電極進行精加工,減少電極撓度變形,同時通過 “電極補償” 功能修正損耗誤差;三是參數(shù)動態(tài)調整,深腔底部加工時適當降低進給速度(0.5-1μm/s),增加脈沖間隔時間(100-200μs),避免積碳產生,同時采用 “跳躍加工” 模式,電極周期性抬升(抬升高度 5-10mm),輔助排渣,使深腔加工效率提升 40% 以上,且表面粗糙度均勻性控制在 Ra 0.8μm 以內。
小型石墨加工車間往往空間有限,傳統(tǒng)大型火花機占地面積大(約 15㎡),難以適配緊湊布局,導致車間利用率低。石墨火花機采用緊湊型設計,占地面積 8-10㎡,在保證加工行程( 800×600×500mm)的同時,大幅縮小設備體積,滿足小型車間布局需求。設備的控制面板與操作區(qū)域優(yōu)化設計,操作人員無需過大活動空間;冷卻系統(tǒng)集成于設備底部,節(jié)省地面空間;同時,設備可靠墻安裝,進一步節(jié)省車間通道空間。某小型石墨加工坊引入 2 臺該設備后,在 50㎡的車間內實現(xiàn)了加工、檢測、倉儲一體化布局,車間利用率從 60% 提升至 85%;無需擴大車間面積即可滿足訂單需求,節(jié)省場地租賃成本每年 6 萬元,適合中小加工企業(yè)初期發(fā)展階段的空間需求。耐腐蝕火花機機身采用特殊涂層,適應潮濕加工環(huán)境。
電極作為放電加工的“工具”,其材料特性與結構設計直接影響加工效率、精度及損耗率。常用電極材料包括紫銅、黃銅、石墨、銅鎢合金等:紫銅電極具有優(yōu)良的導熱性與導電性,放電穩(wěn)定性好,表面粗糙度低,適合精加工與復雜型腔加工,但機械強度較低,易變形;石墨電極硬度高、重量輕、損耗率低(粗加工時損耗率<0.5%),且可采用高速銑削快速成型,適合大型電極與粗加工場景,但加工表面粗糙度略遜于紫銅;銅鎢合金電極兼具度與低損耗特性,適用于難加工材料(如鎢鋼)的深腔加工,但成本較高,多用于精密模具區(qū)域加工。電極結構設計需遵循“均勻放電”原則,避免尖角與窄縫結構,同時預留合理的加工余量(通常0.1-0.3mm),確保電極損耗后仍能保證工件尺寸精度。火花機可與測量設備聯(lián)動,實現(xiàn)加工 - 檢測一體化。惠州雙頭火花機定制
小型臺式火花機適合實驗室或小批量精密零件加工。河源鏡面火花機
在航空航天、汽車零部件等領域,很多石墨電極存在復雜異形結構(如深腔、窄縫、曲面),傳統(tǒng)加工設備受限于刀具剛性,難以深入加工,易出現(xiàn)尺寸偏差、表面質量差等問題。石墨火花機憑借放電加工的優(yōu)勢,無需刀具接觸工件,可輕松應對各類復雜異形石墨電極加工。設備擁有強大的 CAD/CAM 編程系統(tǒng),支持導入 3D 模型自動生成加工代碼,即使是深徑比達 1:15 的深腔結構,也能通過細長電極實現(xiàn)準確加工,且加工過程中不會因刀具振動影響精度。某航空零部件企業(yè)使用該設備加工發(fā)動機石墨電極,電極上的 0.5mm 窄縫結構一次加工成型,表面粗糙度達 Ra0.4μm,無需后續(xù)拋光處理,加工時間從傳統(tǒng)設備的 8 小時縮短至 3 小時,生產效率提升 167%,同時避免了傳統(tǒng)加工中刀具折斷導致的工件報廢,降低生產成本。河源鏡面火花機