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簡析放電加工（EDM）技術(shù)與微型模具的制造
在市場日益競爭厲害的今天，為保持競爭的優(yōu)勢，許多模具制造商正在利用不同的放電加工機(jī)床-電火花（EDM）加工能力，使它們在微型模具制造業(yè)中能夠發(fā)揮更大的作用。由于其所生產(chǎn)的零件具有復(fù)雜和精密的特點(diǎn)，因此那些愿意采用必要技術(shù)可靠地生產(chǎn)微型模具的廠家為這個市場打開了大門，并為這個正在發(fā)展中的市場提供了服務(wù)。
許多廠家認(rèn)為，微型模具的生產(chǎn)只不過是簡單地采用一種很小的電極來生產(chǎn)元件。但事實(shí)上，還有一個更的定義，就是其使用的電極應(yīng)小于0.1in×0.1in（1in=25.4mm），并且應(yīng)包含一些細(xì)節(jié)，例如模具上的一些文字說明，很細(xì)的加強(qiáng)筋等。此外，在納米技術(shù)中不斷增加的投資也促進(jìn)了微型模具技術(shù)的開發(fā)，以生產(chǎn)出各個領(lǐng)域中所需要的元件。
測量時的挑戰(zhàn)
在處理這么微小的零件時，生產(chǎn)微型模具的車間必須有能力地測量這些微小零件，以保證制造出正確的模腔。首先，該零件應(yīng)該可以從機(jī)床上卸下來，然后送到CMM坐標(biāo)測量機(jī)上進(jìn)行測量。但是，如果一個微型模具不能燒蝕加工到正確的深度，那么要以切削加工代替它加工到足夠的精度是極其困難的。即使偏差量僅有0.0001in，也會使這個微型模具受到很大的影響，引起模具損壞，導(dǎo)致零件報(bào)廢。
比較可靠的方法是使用卡盤。如果將零件安裝在托盤上，然后再放置在機(jī)床的卡盤內(nèi)夾緊。那么，測量時零件可以從卡盤上卸下，然后再重新準(zhǔn)確的夾持到機(jī)床原來的位置上進(jìn)行二次燒蝕加工。今天的高精度卡盤可以保證這個系統(tǒng)順利完成加工任務(wù)，但費(fèi)用較高。
在不增加卡盤系統(tǒng)投資的情況下，為了能夠、可靠地測量零件，可以選用一臺裝有內(nèi)置測量探針的EDM加工機(jī)床，這種探針對零件尺寸和切削深度的測量精度均可達(dá)到0.000 001in，而且不需要將零件從機(jī)床上卸下來進(jìn)行測量。
保持恒定溫度
微型模具制造過程中*精度的要求，使得某些因素變得比它們在正常EDM環(huán)境下更為重要。特別是溫度，它對于能否生產(chǎn)出可靠的零件起著至關(guān)重要的作用。即使是機(jī)床或生產(chǎn)環(huán)境所產(chǎn)生的微小溫度變化，也足以影響機(jī)床的鑄鐵床身和所生產(chǎn)零件的精度，導(dǎo)致零件報(bào)廢。
許多微型模具制造商為了解溫度變化的問題，設(shè)計(jì)并建造了現(xiàn)代化的全氣候控制工作區(qū)域。這是一個理想的解決方案，一個全氣候控制室不會暴露于陽光之下，室內(nèi)溫度保持在±1 F范圍內(nèi)。
機(jī)床設(shè)計(jì)的發(fā)展進(jìn)步使得加工車間內(nèi)的機(jī)床可以獲得較高水平的熱穩(wěn)定性。現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)了一種在微型模具生產(chǎn)中使用的機(jī)床雙重?zé)岱€(wěn)定性系統(tǒng)。這個系統(tǒng)可以監(jiān)控電介質(zhì)溫度，然后通過電介質(zhì)冷卻空氣，從而使機(jī)床保持恒定的溫度。電介質(zhì)本身也通過工作臺循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)，防止在電介質(zhì)注入時發(fā)生熱沖擊現(xiàn)象。這種系統(tǒng)有助于微型模具制造商生產(chǎn)出更加可靠的產(chǎn)品。
除了溫度和外界環(huán)境對機(jī)床的影響之外，微型模具制造商還必須考慮熱量會對電極性能產(chǎn)生怎樣的影響。在傳統(tǒng)工藝中，美國的EDM機(jī)床都采用石墨電極。但實(shí)踐證明，這類電極并不適合于微型模具的制造，因?yàn)檫@種加工工藝會很快造成復(fù)雜細(xì)節(jié)處的磨損。正因?yàn)檫@個原因，必須采用純銅電極，但這又會導(dǎo)致另一個挑戰(zhàn)。
石墨電極幾乎不會因受熱而膨脹，但純銅電極卻不是這樣。因?yàn)榭紤]到這個問題，所以需要使用多種電極。微型模具制造商可以使用不同的電極，分別用于粗加工、精加工和超精加工，以避免在電極的某點(diǎn)上聚積熱量，導(dǎo)致電極在加工零件時超過公差范圍。
在微型模具的生產(chǎn)過程中，材料的熱特性并不是選擇電極所要考慮的惟一問題。微型模具制造中的費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于標(biāo)準(zhǔn)EDM加工所需的費(fèi)用。它們的生產(chǎn)，要求機(jī)床具有比傳統(tǒng)銑床更高的主軸轉(zhuǎn)速、精度和可靠性。如果電極不是依靠外協(xié)生產(chǎn)的話，那么這應(yīng)該是加工車間需要考慮的一個重要問題，考慮是否需要加入到微型模具制造之中。
避免錯誤的技術(shù)投資
在考慮微型模具生產(chǎn)時，許多制造商zui初可能考慮的是購置一臺帶有添加劑的EDM加工機(jī)床。從表面上看，這好像是一個明智的選擇，因?yàn)檫@種新技術(shù)既可以降低電極的磨損，又可以提高切削速度和表面質(zhì)量。但是，微型模具的微小細(xì)節(jié)一般比混合添加劑的粒度還小。這就意味著要生產(chǎn)更精密的圓角或半徑是不可能的。盡管這種技術(shù)可以為某些模具制造領(lǐng)域帶來很多利益，但是對微型模具制造來說，則可能是一個錯誤的選擇。
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