CIMT2023展品综述｜电火花加工类机床

　　1．概况
 

　　据已有资料，电火花加工类机床展商近20家，展品30余台。提供展品资料的展商有通用技术集团、苏州电加工所、北京电加工、安德建奇、商鼎智能、苏州三光、苏州宝玛、润富堂、迪蒙斯巴克、泰州东方、杭州华方、中谷实业、汉奇数控、上海伊阳、南航来创、上海特略、GF加工方案、牧野、沙迪克、艾克索等。
 

　　主要展品有电火花线切割机床(单向走丝、中走丝)、电火花成形机床、电火花穿孔机床、电火花微孔加工机床等。
 

　　2.电火花加工机床类展品主要技术特色
 

　　电火花加工类机床是在一定的介质中,通过工件和工具电极间脉冲火花放电,使工件材料熔化、气化而被去除或在工件表面进行材料沉积的加工方法。主要用以加工航空航天、模具等领域用户各种高硬度材料和复杂形状的零件、模具，以及航空发动机和汽车发动机的喷油嘴、叶轮、叶片、机匣等零件上的小孔、深孔和窄槽的加工。电加工类机床展品的技术特点主要体现在高水平的脉冲电源、高加工精度、丰富的自动化功能、低耗能绿色加工等方面。
 

　　（1）高效的脉冲电源。脉冲电源对提升加工速度、降低电极损耗、确保加工精度及提高表面质量起到极其重要的作用。展品中既有纳秒级超高频率数字电源，也有特色精密微细电源，以及等能量控制复合脉冲电源(逐个脉冲检测控制，实现等能量脉冲放电，利于表面粗糙度均匀)等。
 

　　（2）高精度。展品多采用高刚性高稳定性结构设计(采用C型结构设计，T型铸件床身、花岗岩大理石工作台)，配备良好的机床和加工介质热控制系统及各种热变形补偿功能，配置直线电机、精密光栅尺等组成的闭环控制系统，以提高机床精度。与此同时，配置各种独特的放电控制技术和稳定放电系统，也对获得更好的表面质量贡献颇多。沙迪克机电、牧野机床、GF加工方案的电加工展品在高精度性能上都有诸多值得关注之处。
 

　　（3）自动化。电加工机床展品通过不断提高自动化水平，减少人工干预，降低操作人员水平的依赖性，并使加工过程更加稳定。各种自动化功能诸如自动升降液槽、自动换丝、双向自动紧丝、一键加工、自动定深、自动分中、自动定端面、数字采样、自适应伺服跟踪、穿透检测等被广泛应用。
 

　　（4）绿色制造。绿色制造受到越来越多的关注，节能降耗的技术多种多样：使用高频脉冲电源，降低电能消耗；优化工艺参数,减少加工过程中的耗材；通过分离与解析，加强工作液的循环利用，减少排放。
 

　　3.典型展品
 

　　◎电火花线切割机床
 

 

　　◆GF加工方案 AgieCharmilles CUT X 500 精密慢走丝线切割机床。X/Y/Z/U/V轴行程500/350/256/±70/±70 mm,最大切割锥度30°(厚度为100mm)。采用优化的机械结构，具有碰撞保护、穿丝前的电极丝退火功能，配置双丝板的电极丝回路，用粗电极丝进行主切，快速加工，用细电极丝加工小拐角，配置AWC自动换线和AWT自动穿丝装置。增材制造3D打印的全新上下喷腔优化了冲液回路和减小了导丝嘴与工件间距离，保证了线切割期间的电极丝直线度和干净的加工环境。基于 AI 的温度管理，算法和传感器可预测和减少热影响，并补偿轴变形，在环境温度变化高达±2.5°时，定位精度为±1µm。搭载Uniqua人机界面(HMI)，兼容各种不同线切割机床的程序格式，提供强大的图形工具，兼容主流CAD/CAM软件。
 

　　◆牧野机床（中国）有限公司UPX600 超高精度线切割放电加工机。UPX机床采用高刚性设计，纳秒级超高频率数字电源，FSC超高精密调整，UPX采用了“矩阵式补正”，可以对床身台面任意位置做精准定位，位置精度全行程±2µm；加工七次的工件表面粗糙度达到Ra0.05µm的超镜面；超高稳定性，多腔模仁异形孔，尺寸偏差<2µm；PVG功能，精准控制圆弧拐角尺寸以及圆柱度，确保料带冲切精度，机床自动控制圆弧内外拐角的加工状态，通过脉冲电源对于拐角的精密度进行实时监测，机床内部系统对于圆弧拐角做了精密半径分配，同步控制不同圆弧大小的尺寸一致，达到2µm以内的同步精度；超细加工面，提升冲头一倍寿命，经济效益最佳；高精密走线机构，细微角度精准控制；不间断自动穿丝，实现无人化。
 

　　◆沙迪克机电（上海）有限公司AP250Ls（oil）线切割放电加工机床。最大工件尺寸270×400×100mm(长×宽×高)，最大锥度±7°(零件厚度100mm)，电极丝径0.03-0.2mm，电极丝张力3～18 N，最快电极丝进给速度250mm/s。采用直线电机驱动以及低重心门型结构，可大幅提高准备工作效率的三面自动门液槽和“コ”工作台设计，具有高热稳定性的开机即可高精度加工的液冷却装置以及空气循环系统，高速高精的可使油介质实现与水电介质相同切割速度的“ECO CUT O-Plus”技术(粗糙度Ra<0.15µm)。配置19英寸卧式触摸屏，利用最新的人机界面，提供更高的清晰度和便利性。
 

 

　　◆沙迪克机电（上海）有限公司ALN600Gs 线切割放电加工机床。最大工件尺寸570×800×340mm(长×宽×高)，最大锥度±25°(零件厚度130mm)，电极丝径0.05-0.3mm，电极丝张力3-23N，最快电极丝进给速度420mm/s。采用直线电机驱动，电极丝旋转机构 “i groove”，在精加工过程中通过旋转电极丝，可以减少电极丝的消耗，同时始终以新的电极丝表面对工件整体实施精加工，特别适用于高板厚工件的精加工，实现稳定的加工尺寸、改善表面条纹的问题并减少电极丝的消耗。新台阶加工功能“Stepcut”，大幅提升了台阶形状等板厚快速变化的加工的精度以及适用范围，实现了与标准条件相同的加工速度。所有的系列机型均标准配置了机床周围温度显示/记录功能，全方位支持从高精度环境到恶劣温度环境的热变形补偿功能“TH COM”，以及“AIM(AI Maintenance)”提供的温度环境诊断功能。加工液箱为3槽结构，将使用后的加工液与净液完全分离。
 

 

　　◆北京安德建奇数字设备股份有限公司AW400慢走丝线切割机床。X/Y/Z/U/V轴行程400/300/220/80/80mm，工作台承重400kg，最大工件尺寸800×600×215mm(长×宽×高)，电极丝径 Φ0.1-Φ0.3mm，尺寸精度≤5µm，一般厚度试件切一修二粗糙度Ra<0.6µm，最大加工效率≥250mm2/min，全闭环控制，X、Y轴定位精度≤5µm，重复定位精度≤2µm。机床采用直线电机驱动方式，具有自动穿丝功能，自动识别内、外角，并根据内、外圆角半径及两直线段的夹角大小等位置关系，自动调整加工能量及加工速度，保证加工形状的准确性。脉冲电源采用全新的FPGA控制技术，纳秒级无电解脉冲电源，有效去除了加工产生的重铸层。可选配超精加工控制模块，使得粗糙度Ra<0.2µm。
 

　　◆苏州三光科技股份有限公司 LA500A 精密数控慢走丝线切割机床。X/Y/Z轴行程500/350/270mm，最大加工厚度260mm，最大切割斜度±15°/100mm，最大切割速度≥210mm2/min，最佳表面粗糙度Ra≤0.4µm，加工精度5µm，全闭环控制。RT1智能放电电源在获得高光洁度的同时保证了高生产率和高效率，具有拐角精度控制功能，针对拐角状况，自动进行速度和加工能量的控制，采用人体工程学设计，基于WinXPE平台，TFT液晶触摸屏，操作方便，简单易学。
 

　　◆苏州市宝玛数控设备有限公司BMT500C中走丝线切割机床。X/Y轴行程 400/500mm,加工厚度300mm，加工锥度±6°(100mm厚)，可选±10°，加工精度≤±3µm，粗糙度Ra≤0.8µm，加工效率≥300mm2/min，双向自动紧丝系统，AI(人工智能)数据库，智能高频脉冲电源控制系统软件控制的高效低耗脉冲电源，具有实时监测功能，智能伺服工作控制系统的自适应调整的高频能量，有效提高加工效率，大大降低电极丝损耗。供用户针对不同工件切割需求进行选择，提供模糊化输入系统，系统自动匹配适合参数，简化对操作人员的要求。
 

　　◆杭州华方数控机床有限公司HF400CA中走丝线切割机床。X/Y/U/V轴行程300/400/60/60mm，长时间切割最大效率≥170mm²/min，最佳粗糙度(直体) Ra≤0.8µm。机床床身与工作台采用矿物铸件(人造大理石)，工作台采用大跨度导轨间距设计，线架升降立柱为精密级整体导轨，电动升降，升或降后能保持垂直精度；储丝筒采用直线导轨，机械式滑轨恒张力机构，走丝速度变频可调。搭载AutoCutV9.2多次切割编控系统，配置各种保护功能：机床断丝自动停机保护、短路自动回退保护、停电记忆保护、短路自动报警、断丝自动报警；配置加工结束后储丝筒自动停边功能，电控柜配置“热泵”散热专利技术。
 

　　◆泰州东方数控机床有限公司DK7732中走丝数控线切割机床。最大切割厚度300mm；最大切割效率280mm2/min；最佳粗糙度Ra≤0.8µm；产品采用C行结构，十字滑台，前置紧凑型U、V、Z轴，搭载双向闭环张力控制技术，不锈钢悬挂拉板装置，可实现四轴四联动控制，动态精准控制张力，配置等能量放电脉冲电源，具有单脉冲放电状态检测技术。
 

　　◆上海伊阳机械有限公司EFH43S电火花中走丝线切割机。X/Y/Z行程400/300/250mm,最大切割厚度300mm，最大切割效率≥250mm²/min粗糙度Ra≤0.6µm，切割精度≤±0.005mm。采用绿色安全设计的放电脉冲电源，降低钼丝损耗，效率大幅提高;具有丝防撞保护,可以选择运丝停靠位置，保证每次运丝都停靠在选择的位置，方便卸丝；自动拆丝功能，加工完成自动将运丝桶一端的钼丝反绕至脱开运丝桶；自动工作灯根据工作状态信号自动触发，无触发延时关闭，无需人工干预。
 

 

　　◆上海特略精密数控机床有限公司TG2000中走丝线切割机床。X/Y轴行程为500/400mm，最大切割厚度280mm，切割精度≤±2µm（20×20×20mm），最佳粗糙度Ra≤0.3µm。环保全封闭一体机的内部冷气恒温、恒湿控制系统，可保证机床加工精度、电控系统的稳定性可靠性及寿命。符合德国工业4.0标准的MES自动化生产管理系统(工业WIFI连网)，配置免维护、无耗材冷却液油雾电离式收集回用系统。
 

　　◎电火花成形机床
 

　　◆GF加工方案AgieCharmilles FORM P450精密电火花成形机床。紧凑的设计，短C型框架结构，全闭环控制，配置高精度、大扭矩的C轴。开发iGAP全新放电工艺，提高了石墨电极加工的速度并降低了损耗，让放电在限制的火花间隙中发挥出最大的效率，优化好的工艺参数，无需经验去修改。同时，HMI界面中的专家系统提供了全面的工艺参数，轻松掌握实用加工技巧。可以选配托盘/电极交换(直线式、回转式、机器人)以及加急件和任务列表管理等多种自动化解决方案。
 

　　◆沙迪克机电（上海）有限公司AL40Gs电火花放电加工机。配备自主研制的大功率直线电机，运用最新的 CAE分析技术，实现了高刚性主机结构的优化设计，并采用精密校正功能“TH COM”，使热位移量降至传统机型的二分之一。新开发的电火花放电加工机专用“SP电源”，使电机控制响应速度提高了一倍以上。同时还采用了“TMM4”电路、“BSN4”电路之类的新控制技术和新电路，提高整个放电加工领域的质量和速度。配备最新的放电控制技术“Arc-less 4”回路，速度更高，将电极消耗降至极限，实现从梨皮面到镜面的丰富多彩的加工表面质量还标准配备了加工辅助功能(AI 条件导航仪)“LN Pro AI”。
 

　　◆沙迪克机电（上海）有限公司AD32Ls电火花放电加工机。X/Y/Z轴行程为330/220/250mm。采用直线电机驱动，搭载了新放电稳定加工系统“Arc-less Plus”，可以大幅度缩短加工时间和成本，减少人为错误，可以实现高品质精加工面的“SVC 回路”，可以在短时间内获得高品质的暗光面或镜面。
 

 

　　◆德国艾克索 EDM313 数控电火花机床。X/Y/Z行程为620/420/400mm,最大工件重量1500kg。高效脉冲电源exogen,在放电过程中智能优化，加工表面质量Ra≤0.06µm，五轴五联动，FEM优化设计，大理石床身，开放的作业空间方便大型工件的装载。内置自动冷却加工液系统，为持续加工提供恒温条件。配置光栅尺的数字交流伺服电机直接驱动，具有高精度的动态驱动和控制性能。工作油箱和加工液面的高度可由程序M指令控制。
 

 

　　◆中国通用技术（集团）控股有限责任公司AF35P高精度电火花成形机。定位精度0.002mm/任意100mm，重复定位精度0.002mm，最佳表面粗糙度Ra0.1µm，最低电极损耗0.1%，最大加工效率380mm³/min，联动轴数为四轴。采用EDM总线型专用控制系统，具有等能量脉冲控制功能；搭载开放式数控系统，以Linux操作系统作为平台并采用了工业现场总线技术，实现了放电间隙、智能抬刀、逆向回退与平动加工的精准控制；编程专家系统。采用电感式滤波器、无限流电阻，实现超低能耗加工；可实现硬质合金Ra0.18µm的高表面质量加工，模具钢Ra0.06µm的镜面加工。实现间隙污染、积碳、烧蚀等全面智能控制，减少人工干预，实现高效加工。
 

 

　　◆苏州三光科技股份有限公司EA500数控电火花成形机。X/Y/Z轴行程500/300/320mm，最大电极重量50kg，最大工件重量800kg，最大加工效率≥500mm3/min，最佳表面粗糙度Ra≤0.1µm，最小电极损耗0.1%，全闭环控制。采用一体式机床设计，三面电动升降油槽结构，提供最大化的装夹操作区域，油槽设计有加工中智能双向自动紧丝功能。搭载大电流加工稳压系统和精细加工AVR系统，提高加工稳定性。新增SVC电源回路，提高了精加工时的伺服稳定性，提升了加工表面粗糙度一致性。
 

　　◆广东商鼎智能电火花加工机床CNC430/CNC450/CNC1250。最大加工电流：44A，重复定位精度±0.005mm，最大加工效率≥500mm3/min(石墨打钢)；≥400mm3/min(铜打钢)，最佳表面粗糙度：Ra≤0.1µm，最小电极损耗≤0.1%。可以实现三维直线插补、二维圆弧插补。各轴分别进行步距误差补偿、间隙补偿，轴控制数：三轴三联动。放电过程精密跟踪监控，拥有自动编程功能，并支持机外编程(网络传输),具备自动化网络通讯接口。独特的火花控制技术，STANDY商鼎智能算法,对筋骨加工、镜面加工尤为显著，独到的脉冲电源配合STANDY商鼎系统确保放电导致极少的电极损耗。具有自动化程序，可创建自己的加工参数表，并可用在制定的新程序中保存使用。
 

　　◆北京润富堂产品设计有限公司SF-4精密数控火花机。X/Y/Z轴行程为452/300/272mm，最大工件重量450kg，最大电极重量25kg，定位精度≤4µm，重复精度≤2µm，最佳表面粗糙度Ra≤0.08µm、最小电极损耗≤0.1、最高生产率≥600、最大系统控制轴数六轴六联动、显示方式21"液晶屏(TFT-LCD)，使用先进的第七代系统，让加工使用过程更加简洁方便。电控采用局部密闭式及功能模块区域化设计理念，辅以恒温装置。主机采用自动升降式液压控制，自动泄油，为自动化生产线做好准备。
 

 

　　◆北京迪蒙斯巴克科技有限公司 DR800H数控电火花成形机床。X/Y/Z行程800/500/400mm。是一款牛头火花机，可以超高速石墨加工、具有多种定位模式、多样的加工模式、丰富的数控摇动功能。高强性的机身结构适用于超大型模具加工，具有各种报警提示功能，配备灭火器预防安全隐患。具备高速加工、多种定位模式、一体机占地面积小、监控功能等。
 

 

　　◆苏州汉奇数控设备有限公司HQ-U40全自动升降液槽火花机。X/Y/Z轴行程600/400/400mm，最大电极重量50kg，全闭环控制，全程定位精度≤5µm，重复定位精度≤3µm。采用人造大理石工作台，全液槽自动升降，立式大功率双泵过滤系统；ETHERCAT总线控制模式，响应速度更快，数据更准确，可实现8轴5联动控制；可以进行端面定位、柱中心定位、孔中心定位、任意三点定位、三点找内孔中心多种定位测量模式；丰富的人机对话模式，只需输入加工类型、电极材料、粗糙度等就可生成加工程序。可以选配C轴、电加工专用旋转工作台等功能部件，满足不同的加工需求。
 

　　◎电火花微孔加工机床
 

　　◆北京市电加工研究所有限公司MH10精密数控微孔电火花加工机床。 X/Y/Z/W轴行程100/100/100/25mm，U/V轴范围360°/0°-100°，喷孔直径Φ0.1-Φ0.3mm，最大深径比15:1，表面粗糙度Ra≤0.3µm。具备六轴联动数控系统,可加工倒锥孔、直孔、正锥孔等,通过多轴联动加工功能实现多类型孔槽、窄缝的加工。适用于汽车喷油嘴，航空、航天、医疗卫生、能源等领域微细孔槽类零件的加工。
 

　　◎电火花小孔高速加工机床
 

　　◆苏州电加工机床研究所有限公司SE-GK430N 数控高速电火花小孔机。该展品是为航空航天发动机制造业研制的专用设备。主要用于发动机叶片、安装边、环形件、火焰筒等零件材料特殊、空间位置复杂的小孔加工。加工孔径一般在Φ0.2-Φ3mm，可加工扇形孔、腰形孔，可配置 X、Y、Z、W、B、C 六个数控轴；电极转速可调范围0-800r/min，加工中可自动修整电极，自动找加工零位，自动换基准，可配电极库和导向器库，支持自动更换，具有穿透检测功能，UG编程加工，全新高频脉冲电源，加工效率更高。
 

 

　　◆苏州市宝玛数控设备有限公司BMD703-500CNC多轴数控穿孔机。X/Y轴行程 500/400mm，Z轴行程(二次)300+300mm，加工深度0-200mm，电极装夹范围Φ0.2-Φ3.0。具有“互联网+”功能，实现远程实时监控加工状态；嵌入式的控制系统，实现与CAD无缝连接,兼容UG\SOLIDWORKS\AUTOCAD等绘图软件输出的DXF图形；具有智能化数据库，通过大量试验和优化组合，供用户针对不同工件加工需求进行选择，并且定期免费更新；采用宝玛研制的具有完全知识产权的穿孔机编控系统，分时工作，加工工作中可同时绘图编程。可选配C轴(旋转轴)实现四轴数控，为一些特定产品的小孔加工提供了解决方案。
 

　　◆苏州中谷实业有限公司ZGDC406数控电火花穿孔机。工作台尺寸500×400mm，工件高度370mm，定位精度/重复定位精度0.01/0.005mm，电极直径Φ0.15-Φ3.0mm。具有盲孔精密定深加工、自动分中定位、穿透自动检测等功能，配置15"工业触摸液晶屏，可以选配B/C轴和ATC电极库。