轻松应对难加工材料

推陈出新的工艺，是保证高质量生产线的要素。如此，机械工程设计行业的创新者们需要走在潮流的前头。尤其是当面对越来越多复杂零件的难加工材料加工的时候，要想轻松应对，需要下一番功夫。

汽车工业、航空工业以及其他工业部门的发展为加工行业带来了巨大挑战，因为随着这些行业的发展和技术的进步，他们需要越来越多的难加工材料，以及制造更多具有特别复杂几何形状的新零部件。制造这些零部件所需的新工艺必须能够保证高效的生产工艺，和保证绝对的工艺完整性。

关注高难度的加工要求

在这种背景下，显而易见，生产计划人员必须要努力寻找新的创新性加工工艺。同时人们经常会问：那些机械工程设计领域中的新技术能否应对不断增长的生产需求？对于这一问题， PECM的技术（“P”代表“精密”）给出了完美的答案，并且进一步改进了该工艺。他们从一开始就特别关注加工复杂零部件过程中所需的高难度任务。在加工高强度合金时，许多用户至今仍依赖高速铣削和电火花放电加工。但是这项技术有自己的劣势，比如，工具磨损非常大，而且产生高温对材料造成不良影响。在PECM中，则不会存在这些问题，即使出现这些现象，所造成的影响也是微不足道的。事实上，这正是该项工艺的特殊优势所在。”

PECM技术也应用于航空工业。图为
加工整体叶盘过程中EMAG PO 900。

高质量的工艺

该项工艺具有出众的优势：加工高强度合金（又被称为“超级合金”）以及其它难加工材料时，工具基本上没有明显的磨损。产品表面光洁度非常高：没有毛刺，也没有材料结构损害。这是如何实现的呢？首先，EMC工艺在清除材料的过程中，动作非常柔和。工件作为阳极，工具作为阴极，在这两极之间有电解液，电解液可以将金属离子从工件上剥离。由于工具的阴极形状代表了所期望的工件形状，因此仅在需要清除的地方清除材料即可。通过这种技术，可以在非接触式、不受热效应影响的情况下加工出曲面、环形通道、凹槽或腔室等形状，并且能够确保最高的精确度。

更高的效率

PECM可以应对精致和复杂的零部件加工，并且能够确保在越来越小的部件上实现更高精度的图像，同时使表面光洁度更趋完美。该技术有两个要素最为关键：电解液通过工件的工作间隙，以及电解液自身流动的方向。一方面，要保证确实存在间隙，在PECM中，该间隙特别小；另一方面，要确保脉冲在加工间隙最小的时候放电。——电解液的进给率与机械振动相叠加，这就保证了可以高效且精确地清除材料。

精密化学加工（PECM）和放电加工（EMD）的比较

normal style=”MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LAYOUT-GRID-MODE: char; mso-layout-grid-align: none; mso-element: frame; mso-element-frame-hspace: 9.0pt; mso-element-wrap: around; mso-element-anchor-vertical: page; mso-element-anchor-horizontal: margin; mso-element-top: 536.15pt; mso-height-rule: exactly”>          放电加工

normal style=”MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LAYOUT-GRID-MODE: char; mso-layout-grid-align: none; mso-element: frame; mso-element-frame-hspace: 9.0pt; mso-element-wrap: around; mso-element-anchor-vertical: page; mso-element-anchor-horizontal: margin; mso-element-top: 536.15pt; mso-height-rule: exactly”>               精密化学加工

normal style=”MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LAYOUT-GRID-MODE: char; mso-layout-grid-align: none; mso-element: frame; mso-element-frame-hspace: 9.0pt; mso-element-wrap: around; mso-element-anchor-vertical: page; mso-element-anchor-horizontal: margin; mso-element-top: 536.15pt; mso-height-rule: exactly”>工作温度：1,500-2,500℃（造成微小裂缝）

normal style=”MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LAYOUT-GRID-MODE: char; mso-layout-grid-align: none; mso-element: frame; mso-element-frame-hspace: 9.0pt; mso-element-wrap: around; mso-element-anchor-vertical: page; mso-element-anchor-horizontal: margin; mso-element-top: 536.15pt; mso-height-rule: exactly”>工作温度：20-50℃

normal style=”MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LAYOUT-GRID-MODE: char; mso-layout-grid-align: none; mso-element: frame; mso-element-frame-hspace: 9.0pt; mso-element-wrap: around; mso-element-anchor-vertical: page; mso-element-anchor-horizontal: margin; mso-element-top: 536.15pt; mso-height-rule: exactly”>加工伴生的急热、急冷会发生加工变质层（硬化层）（需要二次加工：表面抛光）

normal style=”MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LAYOUT-GRID-MODE: char; mso-layout-grid-align: none; mso-element: frame; mso-element-frame-hspace: 9.0pt; mso-element-wrap: around; mso-element-anchor-vertical: page; mso-element-anchor-horizontal: margin; mso-element-top: 536.15pt; mso-height-rule: exactly”>全无加工硬化层不会发生裂变，无须二次加工。

normal style=”MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LAYOUT-GRID-MODE: char; mso-layout-grid-align: none; mso-element: frame; mso-element-frame-hspace: 9.0pt; mso-element-wrap: around; mso-element-anchor-vertical: page; mso-element-anchor-horizontal: margin; mso-element-top: 536.15pt; mso-height-rule: exactly”>电极与被加工物以某种比例损耗，可用电极消耗的加工条件，但此条件会使其它特性恶劣。

normal style=”MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LAYOUT-GRID-MODE: char; mso-layout-grid-align: none; mso-element: frame; mso-element-frame-hspace: 9.0pt; mso-element-wrap: around; mso-element-anchor-vertical: page; mso-element-anchor-horizontal: margin; mso-element-top: 536.15pt; mso-height-rule: exactly”>电极不会损耗，可以重复加工。
（阳极融解现象，工件和电极没有接触）

normal style=”MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LAYOUT-GRID-MODE: char; mso-layout-grid-align: none; mso-element: frame; mso-element-frame-hspace: 9.0pt; mso-element-wrap: around; mso-element-anchor-vertical: page; mso-element-anchor-horizontal: margin; mso-element-top: 536.15pt; mso-height-rule: exactly”>依电极用金属而有消耗差，加工条件因材质而变化。

normal style=”MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LAYOUT-GRID-MODE: char; mso-layout-grid-align: none; mso-element: frame; mso-element-frame-hspace: 9.0pt; mso-element-wrap: around; mso-element-anchor-vertical: page; mso-element-anchor-horizontal: margin; mso-element-top: 536.15pt; mso-height-rule: exactly”>粗加工表面粗糙度为Ra≤0.5μm

normal style=”MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LAYOUT-GRID-MODE: char; mso-layout-grid-align: none; mso-element: frame; mso-element-frame-hspace: 9.0pt; mso-element-wrap: around; mso-element-anchor-vertical: page; mso-element-anchor-horizontal: margin; mso-element-top: 536.15pt; mso-height-rule: exactly”>加工速度慢

normal style=”MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LAYOUT-GRID-MODE: char; mso-layout-grid-align: none; mso-element: frame; mso-element-frame-hspace: 9.0pt; mso-element-wrap: around; mso-element-anchor-vertical: page; mso-element-anchor-horizontal: margin; mso-element-top: 536.15pt; mso-height-rule: exactly”>细加工可达到镜面

normal style=”MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LAYOUT-GRID-MODE: char; mso-layout-grid-align: none; mso-element: frame; mso-element-frame-hspace: 9.0pt; mso-element-wrap: around; mso-element-anchor-vertical: page; mso-element-anchor-horizontal: margin; mso-element-top: 536.15pt; mso-height-rule: exactly”>加工成本高

normal style=”MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LAYOUT-GRID-MODE: char; mso-layout-grid-align: none; mso-element: frame; mso-element-frame-hspace: 9.0pt; mso-element-wrap: around; mso-element-anchor-vertical: page; mso-element-anchor-horizontal: margin; mso-element-top: 536.15pt; mso-height-rule: exactly”>平均加工速度0.1-0.8mm/min，比EDM快5-10倍

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normal style=”MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LAYOUT-GRID-MODE: char; mso-layout-grid-align: none; mso-element: frame; mso-element-frame-hspace: 9.0pt; mso-element-wrap: around; mso-element-anchor-vertical: page; mso-element-anchor-horizontal: margin; mso-element-top: 536.15pt; mso-height-rule: exactly”>低温制程有许多优点

“涡轮增压器”示例：快速而完美

对于各个行业及用户来说，使用PECM的优势最好的例证就是汽车工业的“涡轮增压器”。在精密数控电解工艺的帮助下，对于许多高强度材料制成的零部件（特别是涡轮增压器领域的零部件）来说，使用更短、更为有效的工艺链进行加工是非常理想的。一些传统工艺将不再需要，例如铣削工艺之后的去除毛刺操作，因为PECM工艺不仅可以实现精微成型加工而且也不会留下毛刺。如前所述，使用PECM，几乎无需为工具磨损操心。这意味着跟需要经常更换工具的铣削工艺相比，这种工艺的机器停机时间大大缩短，整个工艺也更稳定，更不容易出错。对于PECM来说，其优势还有更重要的一点：表面光洁度。凯勒先生肯定的说：“我们可以实现RZ 0.3µm的光洁度（依材料而定），这是令人惊讶的极佳粗糙度值。”

市场潜力巨大

利用这项工艺，可以为客户提供卓越的附加值。例如，在竞争异常激烈的燃油喷射技术方面，分包商一直在寻找一种方案来提升生产率，从而提高他们的市场地位。该工艺在实现完美的表面光洁度、极短的复位时间以及最低的工具磨损方面都具备极佳的表现，而这些优势将会成为今后发展的趋势。事实上，通过EMAG的精密数控多轴联动电解加工机床以及成熟的工艺也能以极高的加工效率在极短的加工周期内加工完成，这就确保了该项创新技术也可以应用于飞机发动机等环境要求难度高的部件的制造，可以部分或完全取代五轴高速铣削及五轴乃至七轴电火花加工工艺来进行扩压器及整体叶盘复杂翼面叶片，单个叶片或者盘片分离的供装配叶片的盘榫槽加工等。