LSWEDM國內(nèi)外現(xiàn)狀及其在沖壓模中的應(yīng)用

        總體來說，LSWEDM的技術(shù)含量在機(jī)床行業(yè)屬高新技術(shù)產(chǎn)品，但從國內(nèi)外發(fā)展情況來看，它本身的技術(shù)水平大致可分為：頂級、高檔、中檔三個層次。

        ◆頂級機(jī)

        這種LSWEDM代表了當(dāng)前最高水平，但基本上都是瑞士和日本的產(chǎn)品。這種機(jī)床的最大切割速度為400～500mm2/min，最高加工精度可達(dá)±1m，表面粗糙度Ra為0.05m，加工表面無變質(zhì)層，具有φ0.02mm的細(xì)絲切割功能，功能齊全，自動化程度高。例如：瑞士阿奇的AGIECUTVERTEX系列機(jī)床，其加工工件的輪廓精度Tkm（Tkm＝±[最大值－最小值]/2）為±1m，Ra為0.05m，加工表面無變質(zhì)層；瑞士夏米爾的ROBOFIL2050TW、6050TW雙絲切割機(jī)床，最高加工精度±1m，Ra為0.05m，具有完美的加工表面質(zhì)量；還有如日本三菱、牧野、沙迪克生產(chǎn)的相關(guān)機(jī)床。

        這類機(jī)床最大特點是不但加工精度高，而且表面無變質(zhì)層，可以直接完成模具的精密加工，所加工的模具壽命已達(dá)到機(jī)械磨削水平。

        ◆高檔機(jī)（標(biāo)準(zhǔn)機(jī)）

        這類機(jī)床一般都具有自動穿絲功能，無電阻防電解電源，有的也有細(xì)絲（φ0.03mm）切割功能，最大切割速度400～500mm2/min，加工精度一般在±3m（精度定義不盡相同），Ra為0.2～0.3m，這類機(jī)床基本上也由瑞士和日本公司生產(chǎn)。例如：瑞士阿奇的AGIECUTEXCELLENCE系列，其加工精度（Tkm）±1.5m，Ra為0.1m，具有較高的水平；又如：瑞士阿奇的AGIECUTPROGRESS系列機(jī)床，第一次切割加工，其切割速度為350～500mm2/min的情況下，Ra可達(dá)0.8m，具有很大的實用價值，這在高檔機(jī)中屬佼佼者。具有高檔機(jī)水平的機(jī)床還有瑞士夏米爾、日本三菱、沙迪克、牧野生產(chǎn)的相關(guān)機(jī)床。

        這類機(jī)床也廣泛用于精密沖壓模加工，但有的還需研、磨配合加工。

        ◆中檔機(jī)（入門機(jī)）

        瑞士、日本在中國的獨資（合資）企業(yè)為了適應(yīng)中國市場的需要，同時也生產(chǎn)一些中檔機(jī)床。如：日本沙迪克特種（蘇州）生產(chǎn)的有關(guān)型號機(jī)床；大連三菱FA系列中有關(guān)型號的機(jī)床；瑞士夏米爾ROBOFIL380、390機(jī)床以及北京阿奇夏米爾生產(chǎn)的XENON機(jī)床等。這些機(jī)床一般在60～80萬元/臺（中檔規(guī)格）。臺灣及臺灣在大陸生產(chǎn)的企業(yè)一般也在生產(chǎn)中檔水平的LSWEDM。

        中檔機(jī)床一般都具有無電阻、防電解電源、切割速度為300～400mm2/min，加工精度可達(dá)±5m，Ra為0.4～0.5m。

        應(yīng)該指出，根據(jù)國外所提供的機(jī)床資料，各公司加工精度的評價方法不盡相同，用于評價加工精度的加工工件材料、形狀、尺寸也不同，因此，關(guān)于頂級機(jī)、高檔機(jī)、中檔機(jī)的表述僅供參考。

        由于LSWEDM精密加工技術(shù)與加工表面完整性技術(shù)的結(jié)合，使LSWEDM加工技術(shù)上了一個新臺階，并推動了精密、復(fù)雜、長壽命沖壓模加工技術(shù)的進(jìn)步，使LSWEDM在精密沖壓模加工中具有不可替代的作用。隨著模具工業(yè)的迅速發(fā)展，LSWEDM的市場也在不斷擴(kuò)大，2003年LSWEDM國內(nèi)年產(chǎn)量僅800臺，至2004年已達(dá)1800臺，2005年達(dá)2400臺，2006年初步統(tǒng)計約3500臺，產(chǎn)值約25～30億人民幣。預(yù)計今后還有更大的發(fā)展空間。

        HSWEDM的技術(shù)進(jìn)步

        HSWEDM同樣用于沖壓模加工，但一般以中、低檔模具為主。由于它的實用性、經(jīng)濟(jì)性，所以在國內(nèi)有較大的市場，目前年產(chǎn)量達(dá)3.5～4.0萬臺/年左右，產(chǎn)值約14億人民幣。模具制造企業(yè)基本上都裝備了這類機(jī)床，有的多達(dá)15～20臺，可是這類機(jī)床加工精度較低（尺寸精度0.015mm），加工表面質(zhì)量較差，但近來HSWEDM技術(shù)水平有了較大的進(jìn)步。

        根據(jù)LSWEDM多次切割實現(xiàn)精密加工的原理，開始對HSWEDM進(jìn)行多次切割技術(shù)的研究，并有所突破。如上海大量、蘇州新火花等一些企業(yè)開發(fā)生產(chǎn)了多次切割HSWEDM新產(chǎn)品，提高了加工精度，改善了表面質(zhì)量。實現(xiàn)多次切割加工技術(shù)，主要解決的問題是：加工過程中電極絲空間形位變化的控制，為此，采用高耐磨性的導(dǎo)向裝置、恒張力的控制機(jī)構(gòu)以及采用走絲速度程控調(diào)節(jié)等措施，這是實現(xiàn)多次切割的基本條件；窄脈寬、高峰值電流的新型脈沖電源是提高多次切割工藝水平的重要保證；又如：采用短程往復(fù)走絲、改變跟蹤控制方法、進(jìn)行系統(tǒng)工藝試驗開發(fā)多次切割軟件等；提高機(jī)床的運動精度對多次切割的HSWEDM顯得更為重要。

        多次切割提高了HSWEDM的加工工藝水平。例如：蘇州新火花公司的多次切割HSWEDM，在三次切割后表面粗糙度Ra≤1.2μm時，平均加工速度≥50mm2/min，加工工件表面光澤，無切割條紋。機(jī)床的最大切割速度190mm2/min，最佳表面粗糙度Ra0.8μm；上海大量TP系列的多次切割HSWEDM，在進(jìn)行三次切割后Ra≤1.0μm，加工精度（尺寸差）≤6.0μm。以該公司加工的八方工件為例，說明多次切割技術(shù)在HSWEDM上的應(yīng)用，使HSWEDM加工工藝水平有較大提升。

        WEDM模具加工技術(shù)的展望

        隨著多工位級進(jìn)模的不斷發(fā)展，由單排級進(jìn)模技術(shù)向雙排多列級進(jìn)模技術(shù)發(fā)展；而且多工位級進(jìn)模的功能越來越復(fù)雜。以電機(jī)鐵芯自動疊片多工位級進(jìn)模為例，有鐵芯大規(guī)格自動疊片、鐵芯雙排扭槽疊片、多排直槽疊片、大回轉(zhuǎn)疊片、雙回轉(zhuǎn)疊片等。因此，模具結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜、制造難度越來越大、精密加工的要求越來越高，為了滿足模具發(fā)展的需要，推動了WEDM向更高層次的發(fā)展，而代表WEDM高層次發(fā)展方向的應(yīng)屬LSWEDM。在LSWEDM的加工過程中，為了減少人的干預(yù)，保證達(dá)到預(yù)期的工藝指標(biāo)，自動化、信息化是LSWEDM的發(fā)展方向。

        在頂級機(jī)、高檔機(jī)完善的專家系統(tǒng)及電極絲自動交換（多工位自動穿絲、雙絲切割自動換絲）的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步實現(xiàn)工件自動交換（AWC），以自動完成全部加工過程，減少人的干預(yù)，以達(dá)到預(yù)定的加工目標(biāo)。

        瑞士阿奇的AGIEVISONCNC系統(tǒng)與機(jī)器人或裝卸裝置及與網(wǎng)絡(luò)功能相配合，組成智能化的制造系統(tǒng)。例如，美國的Chelar工模具公司的瑞士阿奇EVOLUTION3LSWEDM，配用能安裝10個工件托盤的SD10型機(jī)械手及PROWN&SHARPECMM測量機(jī)后，實現(xiàn)全自動無人看管運行，機(jī)床年運行工時已達(dá)6800h。

        瑞士夏米爾公司千禧版的CNC系統(tǒng)是基于WINDOWSNT操作系統(tǒng)，在ROBOFIL240CC/440CC上控制內(nèi)裝的QCRW型機(jī)械手，具有能裝卸重達(dá)100kg工件的托盤。此外，CNC系統(tǒng)具有接入局域網(wǎng)（LAN）的標(biāo)準(zhǔn)配置，機(jī)上還裝有一個RJ-45接口和以太網(wǎng)卡。

        耐磨焊條在自動化、信息化方面，還有日本沙迪克公司CNC系統(tǒng)、日本三菱的64位CNC系統(tǒng)等，有了這些功能完備的系統(tǒng)，配以標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)械接口，通過3R系統(tǒng)或EROWA系統(tǒng)的機(jī)械手，可方便地實現(xiàn)工件（托盤）的自動交換。