电火花线切割在线测量的发展关键点(一)
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航空航天和医疗器械领域都极努力地推动电火花机(EDM)在线测量的发展,原因在于这些行业的工厂需要严格按照工艺认证要求进行运作。在这个过程中,他们必须记录下包括电火花线切割在内的所有制造及加工过程。?
对于医疗器械制造厂,EDM线切割可以满足批量不断变小、形状日益复杂的工件进行精确加工的需求,而航空制造厂则采用EDM线切割切割大尺寸的重型复杂部件。但是,将这些类型的工件取下机床进行检验和验证显著提高了出错的风险,因此延长了部件整个加工周期。?
EDM线切割机装配了在线测量装置后,工厂可以在EDM加工前后进行检验、确认部件,无需从机器上取下部件。同样,*近开发的EDM线切割机接触式探头在线测量系统使得机床可以读出探头数据、理解逻辑语句。这意味着机床可以测量布满工作台的经过切割的零部件,标识出那些可以移除的处于公差范围内的零部件,还可以送回那些需要重新切割,使之符合公差要求的部件。另外,未来装配了气动夹头夹持接触式探头后,整个流程可以不需要操作工的干预。?
需要注意的是,实际上,通过利用线电极材料的电脉冲,EDM线切割机一直都能进行在线探测。但是,当机床利用这种电极丝进行测量时,工厂只能进行有限的测量,如找到中心、边缘和角落。这个过程不能标识壁的平直度或测量部件的其他轮廓。?
同样,采用电极丝测量,探头(电极丝)和工件之间会存在一个缝隙,使得接触时能产生电火花。这种探测方式的精度相当高(可达±0.0001″),但是会有其他一些变数,如部件上的毛刺、脏污和其他可能落在电极丝和工件之间的颗粒,使结果产生偏颇,从而造成读数误差。?
对于精密的工业加工,工厂主要采用EDM线切割在线测量验证工件的切割正确性,并满足关键部件轮廓参考点。不幸的是,这种探测/测量水平不可能用EDM电极线来作为探头,主要原因在于电极线只能测量部件轮廓的*高点。?
另外,即便利用电极线探头可以实现这种先进的探测,但在航空和医疗领域,都不能接受这种测量方法。主要是因为当测量关键部件时,EDM电极线产生的电脉冲/火花会在部件上形成印记,从而影响部件的整体性。?
另一方面,使用圆形蓝宝石球这种传统探头,接触点会很细小,不会对工件产生任何损害。而且,由于接触点非常细小,正好接触到残渣或障碍物的可能性也非常低。?
除了航空和医疗行业的严格要求外,由于EDM电极丝探测的天然局限,使得很多EDM制造商,包括阿奇夏米尔,努力开发新的产品,将准确接触的探头结合到EDM丝线切割工艺中。另外,在线接触式探测与传统工具机甚至是辛克型电火花成型加工相结合并没有任何新意,但是将其用到EDM线切割上则是一种新的能力。完成任务所需的所有单个技术组件都已经具备,但是需要多年的开发才能准确地知道,如何才能将这种探头融入到EDM线切割中,进行有效的在线接触式测量。?
EDM OEM制造商们克服了两大障碍。一个是机械方面的难题,即如何装配夹具,把探头夹持在EDM头部;在控制方面,探头的功能必须与机床的CNC系统整合。

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