EDM升级实现更快速智能的加工

【编者按】设备制造商通常会强调知识与高科技结合的重要性，位于New York州Depew市的Moldcraft公司也不例外。该公司最近购入的电火花成型机床促使了其业务的增长。三菱电机生产的Mitsubishi EA12D电火花机拥有直观的编程界面和适用于切割条件的电源，即使是缺乏经验的操作人员也能实现其较高的性能。

直观的操作、“智能化”的控制特点、节能和原材料性能促使Moldcraft公司选择了新型的电火花成型机床和电火花线切割机床。

设备制造商通常会强调知识与高科技结合的重要性，位于New York州Depew市的Moldcraft公司也不例外。该公司最近购入的电火花成型机床促使了其业务的增长。三菱电机生产的Mitsubishi EA12D电火花机拥有直观的编程界面和适用于切割条件的电源，即使是缺乏经验的操作人员也能实现其较高的性能。

当然，在使用过三菱电机的其他设备之后，根据Moldcraft公司领导层以往的经验，他们对这些设备所能实现的速度和精度非常期待，特别是MV1200-S电火花线切割机床。这台电火花切割机比电火花成型机早购入几个月，与旧设备相比，它的运行成本更低，因此能够持续地获得更多的额外收益。该公司的所有人之一Jimmy Gray先生说：“基于上述两台设备的优异性能，我们在更换旧设备时，会再次购买三菱电机生产的设备。”

图1 图中所示为32型腔模具的一系列电极，EA12D电火花成型机床的20把刀具的刀库使Moldcraft公司不需要人员对烧蚀过程进行看管

寻求能力

“最近购入的火花机，以及未来设备的购入，在很大程度上是基于工厂生产力扩大后的需要。”Gray先生说。Moldcraft公司在过去的三年中一直很忙碌，这是由于该公司对准时交货和质量方面的要求颇高，并且其产品在价格方面同样具有优势，Moldcraft公司拥有众多自动化、消费品和电气领域的客户。该公司有40年的历史，他们对公司中13名具备专业证书的模具制造者和工程师的知识和技术要求非常严格，进而也收获了很高的评价。Gray先生还说：“这些模具制造者、工程师、我和公司的共有人John Chase、Henry Lewandowski所具备的专业技能和知识，使公司能够完成很多其他工厂不能完成的艰巨任务。”

此外，有效的加工工具，包括轮廓的分型线、困难部分的脱模方案，嵌入式二次成型以及其他挑战，不仅对相关知识有所要求，对相关技术也有相应要求。Moldcraft公司多数产品（包括90~500t的注塑模具、硅橡胶模具、吹塑模具、橡胶密封圈以及传递塑模）的公差能够精确到了0.1mm。对于规模为12000ft2(1ft2=92903mm2)工厂的生产能力来说，这种精度已经不错，但是老化的设备和日益增加的工作量，使Gray先生和他的团队开始考虑采用新的技术，以提高生产效率，降低成本。

图2 在工厂最新的电火花机中，EA12D（中间）的操作十分直观

燃烧更快 浪费更少

Moldcraft公司在2014年春天购入了MV1200-S电火花线切割机床，在此之前，工厂对电火花线切割机床的需求最为迫切。该设备最显著的特点是：运动系统采用了圆柱驱动技术（CDT），这种技术大大降低了能源的消耗。该技术采用直线电机，其运行的基本原理与其他线性电机相同，即使用磁铁引力拖动活动元件沿着固定元件运动，两者之间有很小的间隙。但是，直线电机的活动元件和固定元件不是典型的平板形状，而是圆筒形状，组合的方式与望远镜相似。根据设备制造商的说明，将中空的运动元件（沿着电磁感应线圈的方向）360°围绕到固定轴上（带有永久磁铁）能够保证对磁通量的充分利用；而平板的构造中，绝大多数磁通量会辐射出去，不能被充分利用。

MV1200-S能够降低消耗品的成本。设备完整的电源线路减少了电线的消耗。根据设备生产商的说明，与上一代的FA系列机床相比，CDT技术实现的成本减少和能耗降低，使电火花线切割机床的总体运行成本能够降低42%。

Moldcraft公司指出，新设备不仅降低了运行成本。当Gray先生第一次向Millenium机械公司（New York州Rochester市的三菱电机设备经销商）咨询产品时，他询问过新设备的运行周期能缩短多少。Millenium机械公司总管Frank Maehr先生表示：与工厂的老设备FX-20K相比，新型火花机的切割速度能够提高10%~15%。当MV1200-S超出了预期的性能时，所有人都很惊讶，也很高兴。Maehr先生回忆道：“设备安装后不久，Jimmy给我打电话说新设备的运行速度比原来设备快40%，他当时特别高兴，并立刻向我咨询新型电火花成型机的情况。”

图3 Moldcraft公司使用的EA12D电火花成型机生产的8型腔模具的细节

内嵌智能技术

Gray先生说：“尽管当时我们的电火花成形机床的生产能力足够，但是火花机的品牌和型号混杂，且设备年龄都超过了十年。当工厂的工作量增加时，就遇到了瓶颈。”Gray先生和他的团队希望通过新的生产能力更强的机床来改变这种状况，而EA12D并没有让他们失望。

与MV1200-S相同，新的电火花成形机的运行速度比他们之前的设备快得多。这主要归功于EA12D采用的80A、FP60脉冲的电源供应。FP60采用了三菱Fuzzy Pro Plus烧蚀逻辑系统，能够对动力进行动态调节，优化粗加工的同时不会造成生产力的损失。

Maehr先生说：“这种功能使设备能够以智能化的方式运行。”他解释道，在火花机运行出现问题时，例如遇到较深的凸痕或者火焰长宽比过大，大多数设备能够立刻减少电力供应。这样就能在烧蚀条件不好时大大地降低切割速度。从另一方面来说，三菱设备能够自动调节烧蚀参数，直到设备自动解决运行中出现的问题。之后，设备会自动补偿烧蚀困难部分所造成的时间损失，这也是一位拥有丰富操作经验的技术人员所采取的措施。

“智能化运行”的另一个实例是ESPER编辑系统。在输入定义形状和电极的基本参数后，设备的操作者可以告诉系统是否要区分速度、表面抛光或者磨损的优先次序。设备会根据输入的参数选择烧蚀模式，以获得预期的效果。Maehr先生说：“ESPER系统使从来没有操作过电火花机的人员也能够操作它，而使有经验的操作人员对设备的操作程度达到了前所未有的水平”。

Gray先生表示，设备的工作槽很大，而且拥有标准化的夹紧工件装置（工厂使用的是来自System 3R的Macro卡盘）以及20-电极转换器，这种智能化控制对熄灯状态下的设备运转十分有效。Gray先生说：“现在团队可以完全依赖设备的准确性和表面抛光能力。与其他的电火花成型机床相比，EA12D整体质量有了很大的提升。

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