“電火花”加工技術(shù)的創(chuàng)新工藝淺述
近20年來，電火花（EDM）在工業(yè)中作為一種職業(yè)，人們在進入勞務(wù)市場時對它的興趣減少了。原因可能是各級學(xué)校中對學(xué)生提供職4L培訓(xùn)的機會太少了。由于人手短缺，加工工業(yè)的反應(yīng)是采用先進技術(shù)提高機床的工作性能。今天的機床可以普通工人完成過去要有數(shù)年經(jīng)驗的操作者才能完成的加工任務(wù)，另一個新貢獻是機床可以日夜開工，而沒有什么困難。
EMD最不利的因素是時間，工時的安排決定著能否按用戶的要求準時交貨。故機床的無人操作工作能力是極其重要的。在優(yōu)化工程設(shè)計、制造中。以及與今日技術(shù)相稱的最好的方法都意味著，在總工時中調(diào)整機床的時間要減少。
Tech Mold公司總裁BillKushmaul高興地指出：“我們統(tǒng)計過實際的放電加工時間，在一般模具午間里EDM設(shè)備的實際放電加工時間僅占一周168小時工作時間的20％一30％o采用最先進的設(shè)備和自動化技術(shù)可以得到戲劇性的改善。”
作為三菱電機EDM和North—SouthMachinerv有限公司1998EDM革新獎西區(qū)的獲得者，Tech Mold已經(jīng)在模具制造中使用了幾乎是最創(chuàng)新的自動化系統(tǒng)。它用3R的WorkmanRobot系統(tǒng)裝備了三麥電機的VXl0數(shù)控電火花成形機。Tech Mold把它的加工時間從每周36小時增加到150小時，即增加3倍多。實際上沒有其它使用EDM的制造廠能夠無人看管加工零件達到這個速度。
Kushmal說：“EDM的自動化能真正保證我們實際需要的長期無人看管加工。模具車間有這樣一種感覺。模具制造是屬于傳統(tǒng)的老式業(yè)務(wù)。實際上模具制造者需要有盡可能多的自動化，以保持自身的競爭力和滿足用戶的要求”。VXl0確實幫助我們做到了這一點。
1998年的EDM創(chuàng)新獎授予用戶廠，是為了獎勵其在生產(chǎn)過程中優(yōu)先并創(chuàng)造性地使用EDM。這僅是每年給EDM用戶的5個地區(qū)獎中的一個。所有5個地區(qū)獎獲得者將在IMTS98上爭奪國家獎，雖然已經(jīng)設(shè)立了五個地區(qū)獎和一個國家獎，但三菱電機EDM制造廠仍希望增加公眾對EDM作為精密加工中先導(dǎo)的現(xiàn)代化技術(shù)的認識。
自動化的EDM
Kushmaul長期關(guān)心和努力尋找模具制造的自動化技術(shù)。因為一個問題是EDM技師要花費大量時間去調(diào)整機床和更換電極米加工一個新的工件；另一個問題是熟練的工人討厭在晚上或周末加班，所以電火花加工僅僅有白班，最多也就干到傍晚。當獲得第—臺三菱電機的VXl0數(shù)控電火花成形機后，Kushmaul的自動化計劃才真正開始了。
“盡可能地利用晚上和周末的時間生產(chǎn)，對我們來說是比什么都重要的事?！盞ushmaul指出?，F(xiàn)在，VXl0連接了3RRobot可編程刀庫，就可以在無人看管露下從星期5下午一直工作到星期一早晨。3RRobot刀庫有個1．829m高的轉(zhuǎn)臺，可以貯存和交換72個工件和72個電極，而完全不需要人看管，工件和電極都已托盤了。當一個工件加工完后由機械手取走，隨后再取起用過的電極。接著在刀庫內(nèi)選定下一個工件和電極，逐安裝，不管是電極或工件在夾盤上安裝的精度都在2μM以內(nèi)。
實現(xiàn)Tech Mold白功化的關(guān)鍵之一是VXl0的輸入系統(tǒng)，在三菱電機叫做ESPER(容易和簡單的編程專家系統(tǒng))，它提供的是人機對話的自動編程。輸入的數(shù)據(jù)包括粗、精加工電極的數(shù)量，電極的尺寸，加工的標和加工深度。
以此信息，ESPER系統(tǒng)即可為該工件編輯最有效的成套規(guī)準。由一個極富有實際經(jīng)驗的技師才能編出的程序，ESPER系統(tǒng)無需人的協(xié)助就可以組裝出米了。機床首先可以用測頭檢測工件和電極的實際尺寸，然后機械手取下測頭，裝上放電加工所需的電極。結(jié)果是需要更換電極的次數(shù)大為減少。
在星期五的下午，當Tech Mold的操作工為Vx準備好了整個周末的加工任務(wù)后，僅僅需要給以12鍵的指令設(shè)定其動作，ESPER就可以完全支持3RRobot刀庫的工作，整個周末的自動運行時間使機周的工作時間增加了約60小時，這比通常從星期一期五的實際運行時間多一倍。無人操作就是有利于十產(chǎn)效率，降低成本和減少人工。
用模糊邏輯控制工作可做得更多
為了完成如此長時間的完全無人看管工作所需的指令，在VXl0比原有的CNC還前進了—步，它采用了模糊邏輯控制。模糊邏輯控制的優(yōu)點在于，它考慮了所有的加工條件，并做出相適應(yīng)的調(diào)節(jié)。使用模糊邏輯控制的機床會不斷監(jiān)控所有加工條件的實標效率，而不是想象的或理論的效率。然8后模糊邏輯同時開始調(diào)整以尋求最佳的規(guī)準參數(shù)，以滿足高效放電加工效率。一個高性能的傳感器可測出微小的放電狀態(tài)的變化，這種微小的變化是人類所不能感覺到的，反饋信息送到32位的微處理器，VXl0的模糊邏輯系統(tǒng)在接受到這些數(shù)據(jù)后，同步做出反應(yīng)，調(diào)整參數(shù)。
Kushmaul指導(dǎo)他的EDM操作工去研究改進系統(tǒng)的模糊邏輯，他說：“我們要知道我們能否通過巧妙地處理控制來進一步改善其性能。我們必須事先小心地調(diào)整好軟件以適合我們工作的類型和放電加工條件?！?/span>
kushmaul說：“我所以喜歡VXl0的模糊邏輯是因為它始終是起積極作用的。而其它系統(tǒng)可能開始起點作用，但是，當加工狀況有所變化后，它會趨于保守，加工速度明顯下降。這一系統(tǒng)始終維持良好的適應(yīng)，進行過程的不斷優(yōu)化，反應(yīng)速度很快?！?/span>
VXl0模糊邏輯與系統(tǒng)新開發(fā)的精細脈沖電源(FP電源)協(xié)調(diào)工作。三菱電機開發(fā)的FP電源技術(shù)成功地解決了EDM加工中二次放電的問題。二次放電增加了加工鐵屑的排放量，電極損耗加大，表面粗糙度變差。FP電源幾乎可完全排除二次放電。如二次放電消失，它的環(huán)作用就大大減少。Kushmanl指出，在長期無人看管工作時減少二次放電是非常重要的，他還發(fā)現(xiàn)使用這一自動系統(tǒng)后，工件的表面粗糙度大力改善。這一非?？煽康能浖头浅？煽康挠布嘟Y(jié)合，保證了周末長時間的無人看管工作能得到很好的效果。
展望
最近Tech Mold已經(jīng)用三萎電機的機床完成了過去曾用原先機床放電加工過的兩個項目。Kushmaul發(fā)現(xiàn)VXl0采用了自動化措施后的加工時間大大縮短了。原因之一是模糊邏輯反應(yīng)速度快和有ESPER自動編程，所以我們給定的工件加工時間減少了。Kushmaul指出：CNCEDM許諾是我們可以得到一個熟練的專家級操作工所具有的技巧，而VXl0一定會給我們?！叭缤嗌倌昵澳菢樱瑹o人操作并沒有改變?nèi)藗儗M入EDM勞務(wù)市場沒有足夠興趣這一事實，而VXl0確實可以幫助車間用較少的人工完成同樣的加工作務(wù)?！?br />
蘇州中航長風(fēng)數(shù)控科技有限公司53年從業(yè)電火花機床研發(fā)生產(chǎn)以來，其下產(chǎn)品有：線切割機床，去毛刺機床，中走絲線切割，火花機，電火花成型機，電火花小孔機，取斷絲錐機-公司一條龍服務(wù)，提供技術(shù)支持。
