火花機(jī)成型技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是什么？
1.介紹
特種加工技術(shù)，尤其是電火花加工技術(shù)，作為先進(jìn)制造技術(shù)的一個(gè)重要分支，自20世紀(jì)40年代誕生以來(lái)，經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，已經(jīng)成為先進(jìn)制造技術(shù)中不可或缺的重要組成部分。特別是20世紀(jì)90年代以后，隨著信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、航空航天技術(shù)、材料科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電火花加工技術(shù)也朝著更深更高的層次發(fā)展。雖然一些傳統(tǒng)加工技術(shù)通過(guò)不斷發(fā)展和與其他相關(guān)技術(shù)的融合，在一些難加工材料加工領(lǐng)域(尤其是模具加工領(lǐng)域)顯示出加工效率高的優(yōu)勢(shì)，但這些技術(shù)的應(yīng)用并沒(méi)有也不能完全取代電火花加工在難加工材料、復(fù)雜型材和模具加工領(lǐng)域的地位。相反，通過(guò)學(xué)習(xí)其他加工技術(shù)的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，電火花機(jī)床的成形技術(shù)正朝著小型化、高效率、精密化、自動(dòng)化和智能化的方向發(fā)展。
2.電火花加工技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
目前，在電火花加工的基礎(chǔ)理論研究領(lǐng)域，由于放電過(guò)程本身的復(fù)雜性和隨機(jī)性，以及缺乏創(chuàng)新的研究方法，至今尚未取得突破。然而，在加工技術(shù)和控制理論的研究領(lǐng)域，由于其研究成果可以直接應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐，目前已成為電火花加工技術(shù)研究中的一個(gè)活躍領(lǐng)域，其研究主要集中在高效加工技術(shù)、高精度加工技術(shù)(如鏡面加工技術(shù))、低損耗加工技術(shù)、微細(xì)加工技術(shù)、非導(dǎo)電材料加工技術(shù)、電火花表面處理技術(shù)、智能控制技術(shù)(如人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、模糊控制技術(shù)、專家系統(tǒng)等)等方面。)和操作安全性就工藝設(shè)備的發(fā)展而言，目前新型電火花加工機(jī)床在加工功能、加工精度、自動(dòng)化程度和可靠性等方面都得到了全面提高。許多機(jī)床具有在線檢測(cè)、智能控制和模塊化功能，不再是傳統(tǒng)意義上的特種加工機(jī)床，而是更像數(shù)控機(jī)床甚至切削加工中心。
3.電火花加工技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
先進(jìn)制造技術(shù)的快速發(fā)展和制造業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇對(duì)電火花加工技術(shù)提出了更高的要求，同時(shí)也為電火花加工技術(shù)的加工理論研究、工藝開發(fā)和設(shè)備更新提供了新的動(dòng)力。未來(lái)，電火花加工的加工對(duì)象應(yīng)主要面向傳統(tǒng)切削難以實(shí)現(xiàn)的難加工材料和復(fù)雜輪廓，其中精加工、精密加工、窄槽加工和深腔加工將成為發(fā)展的重點(diǎn)。同時(shí)，還應(yīng)注意與其他特殊加工技術(shù)或傳統(tǒng)切削加工技術(shù)的復(fù)合應(yīng)用，充分發(fā)揮各種加工方法在難加工材料加工中的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)聯(lián)合增值效應(yīng)。與切削技術(shù)相比，電火花加工仍然是一項(xiàng)相對(duì)年輕的技術(shù)。因此，在今后的發(fā)展中，應(yīng)借鑒切削技術(shù)發(fā)展過(guò)程中取得的經(jīng)驗(yàn)和成果，根據(jù)電火花加工的技術(shù)特點(diǎn)，選擇合適的加工理論、控制原理和工藝方法，并在現(xiàn)有成果的基礎(chǔ)上不斷完善和創(chuàng)新。電火花機(jī)床向數(shù)控化發(fā)展的趨勢(shì)是不可逆轉(zhuǎn)的，但要注意不要盲目追求“大而全”，要建立面向市場(chǎng)、開放的數(shù)控系統(tǒng)?？偟膩?lái)說(shuō)，未來(lái)電火花加工技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)該是高效率、高精度、低損耗、小型化、自動(dòng)化、安全和環(huán)保。3.電火花加工理論的發(fā)展趨勢(shì)
近年來(lái)，電火花加工的基礎(chǔ)理論研究沒(méi)有取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。雖然一些學(xué)者對(duì)電火花加工過(guò)程中的放電軌跡和材料腐蝕機(jī)理提出了一些新的觀點(diǎn)，但在電火花加工機(jī)理的研究方面并沒(méi)有取得重大突破。活躍的研究領(lǐng)域主要集中在加工技術(shù)理論和控制理論。
在加工技術(shù)理論的研究中，研究重點(diǎn)主要是如何提高電火花加工的表面質(zhì)量和加工速度，降低損耗，擴(kuò)大電火花加工的范圍，探索復(fù)雜微細(xì)結(jié)構(gòu)的加工方法。將研究成果應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐，全面提高了電火花加工的加工性能。在控制理論的研究中，智能控制一直是研究的重點(diǎn)。國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)的新型電火花加工機(jī)床大多采用智能控制技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用使機(jī)器操作更容易，并且需要較少的操作人員。同時(shí)，智能控制系統(tǒng)具有自學(xué)習(xí)能力，能夠在線自動(dòng)監(jiān)控和調(diào)整加工過(guò)程，實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程的優(yōu)化控制。
盡管電火花加工的理論研究在基礎(chǔ)理論、加工技術(shù)理論和控制理論上有所發(fā)展和完善，但要想進(jìn)一步全面發(fā)展加工技術(shù)理論和控制理論，必須在整個(gè)放電過(guò)程機(jī)理的研究上取得突破。因此，電火花加工理論研究的發(fā)展趨勢(shì)將是進(jìn)一步探索加工過(guò)程理論和控制理論，提高電火花加工的加工性能和加工范圍，達(dá)到更好的控制效果，同時(shí)關(guān)注放電過(guò)程的機(jī)理。
電火花加工機(jī)理的研究沒(méi)有取得突破的主要原因不僅是放電過(guò)程本身的復(fù)雜性和隨機(jī)性，也是研究方法和手段缺乏創(chuàng)新。因此，有必要借鑒其他研究領(lǐng)域的成功經(jīng)驗(yàn)，引入先進(jìn)的研究方法和實(shí)驗(yàn)技術(shù)，克服傳統(tǒng)研究方法的局限性，深入分析和揭示整個(gè)放電過(guò)程的內(nèi)在本質(zhì)，建立能夠客觀反映放電過(guò)程規(guī)律的理論模型，從而指導(dǎo)電火花加工過(guò)程理論和控制理論的研究，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)可能是實(shí)現(xiàn)這一過(guò)程的有效工具。
3.2電火花加工設(shè)備結(jié)構(gòu)改進(jìn)
借鑒現(xiàn)代切削機(jī)床的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，電火花加工設(shè)備向數(shù)控化發(fā)展是不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。一方面，我們要追求高精度、高速度和自動(dòng)化，以技術(shù)優(yōu)勢(shì)占領(lǐng)市場(chǎng)；另一方面，要充分考慮設(shè)備的性能價(jià)格比，通過(guò)合理定位機(jī)床的功能來(lái)改進(jìn)結(jié)構(gòu)和模塊化設(shè)計(jì)，采用開放式數(shù)控系統(tǒng)，提高機(jī)床設(shè)計(jì)的合理性，以最低的價(jià)格和足夠的功能為用戶提供滿足不同加工需求的各種電火花機(jī)床。隨著現(xiàn)代切削技術(shù)的發(fā)展，一些曾經(jīng)適合電火花加工的加工領(lǐng)域逐漸被切削方法所取代。然而，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)零件的制造精度要求越來(lái)越高，各種高性能材料被廣泛使用。同時(shí)，某些零件的結(jié)構(gòu)趨于復(fù)雜、小型化和薄型化，限制了切削技術(shù)在某些加工領(lǐng)域的應(yīng)用。這些正是電火花加工的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，也是其生存空間和發(fā)展?jié)摿Φ默F(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)。
