2、电火花成形加工面临新的挑战
高速铣削技术发展了,作为型腔模加工另一重要手段的电火花成形加工的发展也相当,但作为一个加工体系,确实面临着高速铣削加工的新挑战。
◆电火花成形加工的技术进步:由于微精密加工脉冲电源、工作液、混硅粉加工工艺等相关技术的进步,使电火花成形加工表面粗糙度达到Rmax0.6~0.8mm,而且可以进行大面积加工。并且由于电极损耗不断降低(最1小达0.1%)以及对微加工的加工余量精1确控制等,可以说电火花成形加工已进入了精密加工领域。
◆电火花成形加工面临的挑战:由于高速铣削能加工硬度36~52HRC甚至60HRC的材料,几乎所有型腔模材料都能加工,改变了高硬度材料只有采用电加工的局面。高速铣削的加工效率与电火花加工的效率相比为4:1,有的甚至是电火花成形加工的7~8倍,而且节省了电极的制造。高速铣削还具有一定加工精度和较好的表面粗糙度。国外认为,在型腔模的加工领域里,高速铣削可以替代电火花加工,这不是没有根据的。由于这样,在应用领域方面,特别是在汽车等行业,电火花成形加工有被高速铣削挤出来的危险。不过电火花成形加工在加工深槽、窄缝、筋肋、纹理等方面有其不可替代的优越性。但总的说来。电火花成形在加工的应用领域缩小了,一部分市场被别的加工设备占领了,特别是对大型电火花成形加工机床的发展会产生更大的影响。
精密切削
也称金刚石刀具切削(SPDT),是用高精密的机床和单晶金刚石刀具进行切削加工,主要用于铜、铝等不宜磨削加工的软金属的精密加工,如计算机用的磁鼓、磁盘及大功率激光用的金属反光镜等,比一般加工精密要高1---2个等级。例如用精密车削加工的液压马达转子柱塞孔圆柱度为0.5~1μm,红外反光镜的表面粗糙度Ra0.01~0.02μm,还具有较好的光学性质[1]。从成本上看,用精密切削加工的光学反射镜,与过去用镀铬经磨削加工的产品相比,成本大约是后者的一半或几分之一。但许多因素对精密切削的效果有影响,所以要达到预期的效果很不容易。同时,金刚石刀具切削较硬的材料时磨损较快,如切削黑色时磨损速度比切削铜104倍,而且加工出的工件的表面粗糙度和几何形状精度均不理想。
美国航空航天局(NASA)为了验证爱因斯坦广义相对论的上述2项预言从1963年开始计划,但直到2004年才发射了一个利用高精度陀螺仪的测量装置——引力探测器,用于检测地球重力对周围时空影响。其中陀螺仪的核心部件——石英转子(φ38.1mm)的真球度达到了7.6nm,若将该转子放大到地球的尺寸,要求地球表面波峰波谷误差仅为2.4m,如此高的加工精度可以说将超精密加工技术发挥到了极限,最终陀螺精度达到了0.001角秒/年。