精密防止毛刺游离

07/05/2010 - Oliver Hagenlocher

在切削加工领域,去毛刺并不是什么核心工艺,相反长久以来去毛刺一直被很多人视作是一件无法避免的麻烦事。因此许多用户或机床制造商在安排整个生产工艺时,虽然非常注重切削工艺的合理安排及优化,但对去毛刺却是一开始就掉以轻心,不做统筹安排,结果涉及到去毛刺时,生产系统的经济性大大下降。面对这种困境,埃马克集团慧眼识马,审时度势,及时吸纳子公司ECM电化学加工有限公司,不仅使埃马克集团填补了去毛刺领域的技术空白,而且使埃马克集团的整体技术趋于完善,使埃马克集团成了一个能一手提供含去毛刺在内的所有切削工艺的多面手。


形状复杂的工件往往包含可达性很差的加工位置。后棱、凹腔、内腔交叉孔的相惯线等对机械加工来说并不是什么大不了的事情,然而当涉及到给这些可达性差的位置去毛刺时却会让许多人觉得束手无策,因为要在不影响材料的情况下完成精密去毛刺不是轻而易举的事情。采用传统去毛刺法,如机械法、高温法、或喷水法等,很难达到预想的高效性、经济性或均一性。在大中批量的生产中,由于内腔存在的毛刺会严重影响工件性能,所以去毛刺质量成了人人关注的焦点。与此同时,在去毛刺实践中还存在着一个技术问题,就是所谓的二级去毛刺:也就是说,在用普通机加方式去毛刺时会形成后续毛刺或形成倒毛现象,即毛刺游离,从而出现事先未定义的加工状态。因此埃马克ECM电化学加工有限公司,即以前的Dorner 有限公司,致力于电化学去毛刺的开发和研究。

ECM – 电化学加工法
电化学加工法和电火花加工相比是一种比较柔和的电解加工方法,加工过程中不会形成火花。加工时,工件作为阳极和直流电或脉冲电源的正极相连,刀具作为阴极和电源的负极相连。阴极和阳极之间保持有一定的工作间隙,电荷通过电解液流向阴极和阳极,常用的电解液有硝酸钠和氯化钠。通电后工件表面的金属离子被溶解,和电解液形成金属氢氧化物后从电解液中滤出。作为阴极的定形刀具形状可根据加工需求匹配。这样便可以不对工件增加任何机械作用力或高温负荷的情况下溶解金属材料,完成定点去毛刺过程,其中优点可见一斑。由于是对工件的特定部位进行限定加工,所以哪怕是韧性特大或特硬的零件也能精密去除毛刺,而且均一性出色。

对喷油蓄压管技术的泵体去毛刺是复杂零件去毛刺的一个实例。初一看会觉得泵体的机械加工和去毛刺都是当今常见的技术,不值得一提。然而深究其里便可以发现掌控整个生产工艺是实现经济有效生产的关键。埃马克集团能提供从车削加工、工件自动输送、到去毛刺的整个工艺链,也就是说,所有的技术接口由一个联系人担当负责,这种项目管理模式对去毛刺工序而言是非常重要的。因为去毛刺虽然只是小事一桩,但如果事先考虑不周的话,会瞬间成为大事。为了避免这种现象,必须在制定工艺或加工流程时就确定切削方向,只有这样,才能经济有效地达到精密去毛刺的目的。在以前的生产实践中,去毛刺作为最后一道工序都是自成体系的独立工序,所以不管是机械去毛刺还是采用其它方法去毛刺设备费用都很高;若是采用了电化学去毛刺技术,那么当出现更改时,夹具和阴极刀具的更改费用也不菲。而埃马克集团今天可以向用户承诺,以后在加工泵体这类工件时,能在项目起始阶段就为用户制定出包含去毛刺在内的最佳工艺和加工方案,为用户提供最经济的生产手段。
高压燃油喷射系统的油缸加工也不例外。喷油系统的油缸工作压力高达2000巴,加工油缸时要对油缸不同的油孔部位去毛刺或进行圆滑,使它达到高要求的表面光洁度。面对这种高要求加工,埃马克电化学加工有限公司特意研发了专门的脉冲电解加工工艺, 通过特定的脉冲形状和电流密度来达到最佳的表面光洁度,为用户提供了经济有效的去毛刺途径。

全新概念下的无接触加工和经济有效性
采用电化学加工法不仅可以精密去毛刺或使工件表面圆滑,而且非常经济有效。由于夹具可同时夹紧几个工件并列加工,所以节拍时间可根据产能需求设计,最短节拍时间可低于10秒钟。埃马克已向用户提供了加工前面所提的油缸可以通过一个机台同时加工多工件电化学去毛刺设备,深获用户好评;根据工件状态埃马克还为用户提供过一次最多加工二十五个工件的去毛刺设备。
在质保方面,埃马克电化学加工有限公司也展示了他们不同凡响的技术实力,研发了专门的电源控制技术,对每个阴极进行独立监控 。这样就可以随时监视每个阴极流过的电荷数量,从而间接监视工件表面被溶解的金属量。
采用电化学去毛刺法的优点是刀具磨损少,去毛刺精密,工件和刀具无接触,加工经济有效。这些优点的融入将使埃马克集团的整个工艺方案锦上添花,使用户受益无穷。

PECM –精密电化学加工
埃马克电化学加工有限公司推出的精密电化学加工是普通电化学加工的升华,是更高层次的电化学加工。其中“P”是英语“Precise”的第一个字母,意为精密。这种加工法的加工质量主要取决于电流脉冲电源的质量以及设备的精密和刚性。通过专利脉冲电源技术、震动阴极(刀具)和精密震动机械控制技术(10μm)的完美结合,有效、精密地控制加工间隙,使独脉冲或群脉冲加工时的精度达到极致 (最高重复精度可达▲ 1-2μm,可以作镜面加工,最好表面粗糙度可达▲ Ra0.05μm,同时3D成型的加工精度可以控制在▲ 1-10 μm之间)。

趣闻点滴
电化学加工和精密电化学加工的应用已日趋广泛,除了汽车工业之外,也被广泛应用在航空航天以及精密医疗器材的制造领域。

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