电火花加工技术助力航空解决制造难题.PDF

产品聚焦 NEW PRODUCTS 电火花加工技术助力航空 解决制造难题 EDM Boost Aviation Solve Manufacturing Problems 北京市电加工研究所 伏金娟 随着我国航空工业的发展，难加 了作正向进给运动还要按原轨迹作 工材料、复杂型面零件的应用越来越 关键技术成果 反向回退运动及扩大尺寸的摇动运 广泛。这些零件强度硬度高、耐高温、 1 五轴联动电火花加工专用数控系统 动，算法复杂，实时性要求高，还要克 耐腐蚀，能够适应恶劣工作条件并显 具有自主知识产权的五轴联动 服自身产生的强大电磁干扰等因素。 著改善整机性能是航空动力装置的 电火花加工专用数控系统能够实现 2 电火花加工脉冲电源及其控制系统 最关键组成部分，但这类零件的材料 复杂空间曲面零件的精密数控电火 高效精准电火花加工脉冲电源 粘性大、硬度高，空间形状异常复杂， 花加工。 及其控制系统实现了难加工材料的 切削加工难度大，已成为制造的“瓶 电火花加工专用数控系统是五 高效、高精度、高表面质量加工。 颈”。 轴联动电火花机床最核心的部分，它 电火花加工的能量由脉冲电源 电火花加工是一种非接触加工， 不仅要实现对各功能部件的运动控 提供，如果说数控系统是机床的“大 特别适于传统机械加工难以胜任的 制，还要实现对放电参数和伺服系统 脑”，那么脉冲电源就是机床的“心 高熔点、高韧性、硬脆性材料的加工， 的有效控制，对于多轴联动控制系 脏”，每个电路设计的微小细节都与 而五轴联动数控加工则能完成非常 统，每增加一个轴，参数成几何增长， 加工工艺和加工质量息息相关。要 复杂的空间轨迹运动，能够灵活地解 控制参数多而复杂；同时，由于电火 实现高效精准的加工，脉冲电源必须 决复杂曲面加工中的刀具让位和干 花加工自身的特点，刀具（电极）除 实现精确的放电能量控制，必须在有 涉问题。 因此，集合两者优点的五轴联动 数控电火花加工一直被国内外公认 为难加工材料、复杂曲面零件制造最 佳解决方案。 在国家科技重大专项和 863 计 划的支持下，结合国家重大需求，北 京市电加工研究所开展了五轴联动 精密数控电火花加工技术及装备项 目的研究，不仅攻克了五轴联动精密 数控电火花加工技术及装备的多项 关键技术，还自主研制出了工程系列 化的五轴联动精密数控电火花加工 机床。 图1 φ40mm直径镜面加工照片 104 航空制造技术·2014 年第11 期 NEW PRODUCTS 产品聚焦 效克服各放电回路附带的寄生回路 具有自主知识产权的核心技术，主要 和产生的强电磁干扰同时又保证高 技术指标达到国际先进水平，为国内 效的蚀除速度。图 1 为 φ40mm（面 军工行业打破国际垄断，填补了国内 积为 1256mm2 ）的镜面加工照片，最 空白，具有良好的经济和社会效益。 佳表面粗糙度 Ra ≤ 0.10μm，并实现 该系列机床在设备精度、系统稳定 了批量的稳定加工。