电加工和高速铣联袂出击

　　EDM(电加工)和高速铣作为模具制造领域中最主要的两种加工设备，在模具制造过程中一直扮演着不同的角色，虽然有关二者在模具制造过程中孰强孰弱的争论由来已久，但是越来越多的模具制造企业已经意识到二者的合理结合才更能发挥其整体效能。

二者并存于模具加工

　　周永泰先生：从时间上说，EDM进入中国模具行业的时间较早，很普及，绝大多数模具制造企业都会用到它。而高速铣的历史比较短，现在好一些的企业已经开始采用，但在模具行业还没有普及。这其中有很多原因，首先从成本上来讲，高速铣比较昂贵；另外是操作技术问题，电加工的操作技术相对简单，而高速铣操作比较复杂，想要充分发挥它的作用比较困难，很多工人操作不好。

　　当然高速铣也有很多优点。在国外曾有一种争论，就是高速铣能不能代替电加工。这个可能性并不是没有，但至少从目前情况来看还不可能全部代替，尤其是在我国更是如此，即使是长期的话也不能完全代替，例如模具加工过程中的窄槽、深沟、盲孔、拐角和精细的小型腔等地方还是需要电加工的，它有其独特的地方，特别是加工高硬度的材料。所以说这两种设备各有各的优缺点。

　　目前国内每年约增加5万台左右的电加工机床。国产的电加工机床很便宜，尤其是快走丝和线切割机床，生产工厂很多，因此企业使用的也多，拥有几十台的企业很普遍。而使用高速铣的企业相对偏少，经济条件好的一般也只有几台，很少达到10台，多数工厂也就采购一二台高速铣。

    　电加工未来的发展方向就是要进一步发挥它的特点：

    　1.不断提高EDM的加工速度和效率、自动化程度和加工表面的光整性。

   　 2.不断提高精度和表面质量，并进行微细电加工。

  　  3.大型化型腔模。不断向大型化发展就要求电加工机床也向大型化方向发展，此外还有双轴、双丝及电加工中心等。

  　  4.绿色可持续发展，这包括高效节能和环境保护及防火防爆等。

   　 5.更加先进的数控系统、可控电源以及电控柜。

  　  6.不断提高工作稳定性，降低电极损耗，简化操作以及扬长避短，吸收高速铣的优点和进一步发挥电加工的独特优点。

    　在可预见的未来EDM被高速铣完全替代是不可能的，两者必将同时并存，也许高速铣的比例可能会越来越大，但并不会完全取代EDM。

EDM和高速铣在工模具加工中的协作优势

   　 耿丙强先生：在工模具加工制造领域已然发生了一场翻天覆地的变化。事实上，这个领域中的全球化迹象也的确是比其他任何领域都要明显。在许多新技术被引进的同时，那些劳动力密集型的工作也被转移到了东欧和亚洲地区。这样一来，那些工模具制造商以及铣削和放电加工机床的使用者就可以更加目的明确地使用放电加工和铣削这两种关键技术。

    　放电加工和高速切削是目前优质工具和模具加工的核心技术。放电加工是用热切割的方法来进行加工，而高速切削是用具有几何形状的刀刃进行切削加工。即使是从这种简单却也不甚明显的对比中我们也可以发现，这种基本特征决定了他们各自的适用性。

   　 在工具和模具制造领域相互竞争的加工方法是电火花成形加工和高速铣削。这两种加工方法首先都可以用来制造复杂的3D型腔和模芯，包括注塑模、压铸模、锻模、压模、冲模、烧结压铸模和吹塑模等。高速加工已成为加工石墨电极和铜电极的固定方法，从这个方面而言，高速加工也是对电火花成型加工的一种补充。

   　 通过对比同类型工件的加工可以看出，电火花成形加工的运行费用与高速铣削大致相同。在对比中，一个重要因素就是要考量各项费用，包括工具费用（铣削刀具、电极加工）、辅助材料（电解液、润滑油）、更换部件（主轴）、废料处理（电解液、切屑、淤泥等）。

   　 尽管利用电极丝切割工件的慢走丝线切割机床在冲压和剪切模具制造方面优势突出，电火花成形加工和高速铣削却仍是很多应用领域中相互竞争的加工手段。然而，电火花成形加工和高速铣削在工具和模具加工中的优劣依然难以定论。虽然高速铣削有强大的优势，但是特殊几何形状工件的存在对它的加工范围产生了极大的限制。因此，这两种先进的工艺方法就需要相互取长补短。

选择合适的加工方法

    　孙晓明先生：电加工设备由于加工原理所限制，决定了它的加工速度不可能超越高速铣，只能在现有的基础上，有效地利用加工电流、缩短抬刀过程所用的时间等以提高加工速度。此外，还要考虑到零件所适合的设备，应根据不同的零件选择有利于加工的设备，例如加工盲筋、盲孔和窄缝就必须要使用火花机。

  　  直线电机的速度更快，比原来丝杠传动的伺服速度快，深度也比原来的深，采用直线电机伺服驱动EDM的使用可以扩大火花机的使用范围，相对加工速度也能提高，通过采用直线电机提高最理想的是过去采用EDM最难加工的地方，其他方面通过电源能量利用率的提高、缩短抬刀次数也能得到一些提高，但是提高的比例不是太大。

 　   通过高速铣可以提高模具的加工速度，但同时也对EDM的市场带来了一定的冲击，这也是很正常的。以前选用火花机进行最终加工方式的比较多，现在的选择方式更加丰富了。现在高速铣在HRC55～60的硬度下都可以进行加工，但是对刀具的磨损也会增加、对不同的产品采用不同的加工方式，对高速铣和EDM的使用没有绝对的行或不行，只能说针对不同任务哪种设备更适合。

  　  如今，产品表面的需要是多种多样的，火花机可以满足这些需求，但是高速铣是达不到的，它只能做出光面，因此完全替代火花机是不可能的。另外使用什么加工设备也与加工传统有关系，例如欧洲使用加工中心的比较多，而日本企业大多使用火花机。我认为根据传统的加工方式和加工形状以及要求，应该选择合适的加工方法。

为客户提供整体解决方案

　　SamAllison先生：EDM在模具加工的领域应用非常广泛，是模具制造业的一个重要的加工工艺，可实现对各种导电材料的模具加工。在过去的几年中，随着许多新兴材料的出现，EDM的工艺也发生了很大变化，总体加工成本也随之上升，与以前有着很大的不同。

　　但是随着高速铣的出现，一些EDM的加工被取代了。当时有人担心高速铣会完全取代EDM，现在看来这种担心是多余的。

   　 毕竟两种设备在模具加工领域中各有其优缺点。比如加工深度较大的零件(需要较大的刀具长径比)，有人认为切削加工的深度取决于操作员的技能及使用的机器。当然其深度与机器性能有关，因为一般的高速铣机床，加工工件其刀具的长径比可达4～5倍；而在同样的情况下，牧野的高速铣机床其刀具的长径比虽可达到8～10倍，但这也已到了高速铣的加工极限。而EDM对此却有很好的解决方案。而且高速铣虽说加工速度快，但是也并非对所有模具制造用户都适用，毕竟操作人员的水平、整体加工成本以及要求相对复杂等特点，影响了高速铣机器的正常效能发挥。客户会根据其产品的特色，对这两种设备使用进行不同的搭配。我们会有针对性地为客户提出解决方案，协助他们解决问题。

    　至于EDM和高速铣的发展趋势，牧野公司一直至力于这方面的研究和努力。对于高速铣，让设备更稳定，尤其是高速高精度加工中的热稳定性变得尤为重要。此外高速加工对于主轴、轴承的强度及整体匹配，甚至切削液温度的稳定，都有提高的空间。

   　 对于EDM而言，最大的挑战就是如何提高加工速度。牧野最新研发了SSGR技术，可提高加工速度30%～40%，同时其加工精度可达到0.001μm。这对于EDM而言无疑是个重大的里程碑。此外，就是加工的表面粗糙度，尤其是大面积的镜面加工。

   　 可以这么说，我们今天所做的是我们5年前想都不敢想的事情，毕竟市场引领技术的发展与进步。我们的目标不但要为我们的客户提供最好的产品，最好的服务，而且要协助客户降低生产制造成本。

有效合作是提高整体效率的最佳手段

    　张朝刚先生：线切割加工最近十几年发展得比较快，普遍高于其他机型，根据2000年的统计数据，在整个机械加工领域中线切割占整个工作量的份额不少于22.5%，线切割远大于其他的加工方式，位列于车铣磨之后的第四位。2006年苏州所的会议上，专家表示整个社会的线切割机的总保有量为70～76万台。

    　至于在加工过程中选用EDM还是高速铣，与模具的种类、大小和精度都有一定的关系。模具行业大致分为冷冲、拉伸和热压。热压以型腔成型为主，所以它必须依赖于成型加工。它主要是依据模具的特点和企业运用娴熟的加工工艺而定。工作人员的情况，每个企业是不同的，根据个人习惯的不同而不同，这个选择是从模具设计开始就决定的。

   　 对于加工企业而言真正要达到速度快、质量好，则EDM和高速铣这两种方式就都要用好，选好一个界限，在这之前用高速铣，这之后采用电加工，这是一种最适合的方案；也有另外一种方案则正好相反，先采用放电加工，因为加工许多特定的材料、高硬度或特殊形状时使用高速铣时间长，且成本非常高，远大于电加工；当然这也是一种新的观点，出于效益的考虑，在时间充足的情况下可以采用后一种方法，时间紧迫的情况下采用第一种方法，也可以说“用时间换成本”。

   　 在实际加工中提高加工速度不仅仅是EDM的加工速度，更需要和高速铣结合得好，寻找合作的最佳的契合点是提高整体效率的最佳手段。成形加工上效率可提高的空间很有限，而线切割这几年确实提高了不少，速度和切厚能力大概都提高了一倍。

   　 成形加工中也是近几年将控制改成数字化，数字化的控制非常准确，成形加工对波形控制得比较好，将这种优势用到电加工作为一种优势互补，这也是提高放电的一种方法，未来的发展方向是控制到每个放电脉冲。

   　 提高效率的方法是各自完成它们最擅长的任务，对设计电极也有很大的要求，电极对效率有很大的影响。提高效率要在成形加工中找到自己合适的方案，此外还要与上下工序的配合。加工工艺对效率的影响会比机床本身性能对效率的影响大得多。电加工的发展中国和世界几乎是同时起步的，但现在却落后了半步，主要是因为国家对其投入太小。

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