GF加工方案创新的工艺技术助力先进模具制造

GF加工方案供稿

GF加工方案凭借其在放电加工、铣削加工、激光加工和自动化方面的专业优势，为精密模具加工领域提供具有竞争力的产品和解决方案。而来自GF加工方案的一些创新的核心技术，更是帮助客户提升工艺水平、提高业内竞争力的制胜法宝。下面我们就来梳理一下GF加工方案近年来推出的新技术。

放电加工篇

1. 双丝切换功能

GF加工方案独创的自动双丝切换功能（AWC）只在其高端机型中配置。AWC模块开辟了更多灵活性和过程控制的新道路，这是由于它可以使用不同丝径和不同丝材料进行加工。例如：粗加工可以使用包锌丝或者粗丝以提高加工效率，然后自动切换到标准丝径进行精加工以降低运行成本。特别是当工件的加工要求为必须在精加工使用细丝（0.1mm或者更细的丝径）时，双丝切换加工能够明显提高效率。在粗加工过程中利用粗丝的高速性能优势，可以使精加工切割所用的高价电极丝的价值得到更好的体现。

2. 穿丝专家系统

GF加工方案2014年推出的数控精密慢走丝线切割机床CUT 2000S/3000S配有穿丝专家系统（见图1）。使困难条件下的穿丝变得简单。穿丝专家系统是可伸缩式装置，驱动丝从上导丝器到起始孔的上平面，可根据丝径的不同，通过一个精密的管子，把丝导到下导丝嘴。该系统从简单的到最复杂条件的穿丝条件下都能穿丝成功。穿丝专家系统的标准配置包含一个喷嘴，能够提高任何丝径（小于0.3mm直径）在标准条件下（贴近工件上平面）的穿丝可靠性。

图 1

3. 高级在线测量单元

高级在线测量单元IVU系统把微米级加工带到了一个新境界，并确保加工结果100%的可靠。基于光学的测量系统，机床直接在线可视化测量，通过集成的CCD镜头自动聚焦进行自动测量循环。有了高级IVU模块，用户可以确保获得和理论轮廓DXF档文件相一致的最佳的轮廓精度。

高级在线测量功能重新定义了高精度模具加工的工艺控制。无需拆卸工件到机外进行测量，避免了二次装夹带有的定位误差。更为神奇的是，机床可以根据在线测量的结果，自动生成修正程序对局部误差进行修整。修整前后对比如图2所示。

图 2

4. 电火花成形加工中的iGAP功能：

GF加工方案的FORMx00系列机床配置了最新的iGAP智能放电系统。它的全新工艺包含了新的Oscillator模式和Servo模式，让放电在限制的火花间隙（电极缩小量）中发挥出最大的效率，在达到相同表面质量要求的情况下，大大提高了石墨筋条以及其他标准应用的速度和损耗！即使与AgieCharmilles经典的电火花成形机床FO350Sp相比，电极损耗降低50%，速度提高25%！

5. 新一代操作系统AC HMI

新的AC HMI主要功能按顺序从左到右排列，操作步骤从上到下进行，完全符合人的操作习惯。并且各个功能以颜色框加以区别，操作者非常容易知道自己处于哪个阶段。图形引导和最大限度在一个页面完成所有动作令操作倍加轻松。自动纠错功能和随时在线帮助功能使操作更加自信。

新系统符合现代工厂的生产管理方式。新的操作系统在每一个加工完成后，都会发布一个完整的综合报告。它包括所使用程序的名称、日期、设置以及发生的时间、事件等。这个文件可以打印或记录以备管理部门使用，以便进行跟踪、统计或重做相同的部分，具有质量跟踪的可追溯性，同时也为优化加工流程提供可靠的数据报告。另外，灵活性对现代工厂的车间管理也非常重要，新系统可以根据车间的实际工作需要，进行白班和晚班以及平时和周末不同的工作安排。这对小型的车间和外加工作坊很有帮助。还有，该系统独有的“急件插入”功能，可以非常方便地中断正在加工的工件，插入非常紧急的工作，等到急件完成后，仅需按一下“恢复”键就可以马上开始原先中断的工作，其工作示意图如图3所示。该功能具有很强的实际作用。

图 3

一般新系统不具有旧系统的兼容性。但是GF加工方案的新操作系统却完全兼容原先一些旧的系统，这不得不说是新系统重大而现实的创新。老客户在购买新机床、新系统后，既能够充分利用新机床、新系统的创新功能，又能使用自己原先数年间积累的成熟的加工程序和加工工艺，从而真正打造自己的“加工升级版”。

铣削加工篇

1. 智能刀具测量

为了保证采用不同刀具加工的工件表面各段的精确度，精密的刀具测量至关重要。传统激光刀具测量的作用原理中，不同的刀具形状导致不同的激光淹没系数，从而引起Z轴绝对基准的变化。粘附在刀具上的杂质颗粒或油滴也可能导致测量结果与实际刀具轮廓产生偏差。GF加工方案的解决方案截然不同。独一无二的智能型刀具测量系统（ITM）可以在现代图像传感器上显示直径12mm以下的整个刀具端部（见图4）。数字显示的刀具几何形状先由特殊软件进行数字化处理，然后进行测量：ITM首次实现微米范围内Z轴绝对基准的刀具测量。这是一个技术突破，实现了新的高效工作方式。

图 4

2. 精密高效的冷却技术

G F加工方案的M I K RO N HSM LP Precision系列加工中心将精密铣削带入了崭新的时代。刀具在主轴高速运转的情况下，能够保持高精度以及最小程度的噪音。只有这样才能够保证MIKRON HSM LP Precision的表面质量和轮廓精度。由于在所有直线电机驱动的机床上都会产生热损耗，所以精密机床的传动过程必须进行相应冷却。每根线性轴和摆动轴都有自己的冷却循环系统。同时，OptiCool冷却技术使主轴头冷却系统实现了前所未有的恒温性能。MIKRON HSM LP Precision通过改进的冷却管理系统阻止热量从驱动电机流入床身，这样就保证了几何稳定性，在部件运转中确保了极高的重复精度。

3. 智能加工控制模块

如同现代赛车运动一样，当驾驶员启动电子支持功能时，汽车可以达到其性能极限，如果使用了获得专利的电子软件“智能机床”模块–操作人员支持系统(O S S)，高速铣削加工中心MIKRON HSM LP Precision也可达到其性能极限。

根据直观的用户指导，机床操作人员可直接控制所生产工件的单件造价。工作人员可利用时间优先、加工表面质量优先或轮廓绝对精度优先这三个方案，修改控制装置上的驱动和控制参数。这样可根据任务要求迅速可靠地实现生产目标。使用MIKRON HSM LP Precision机床可保证客户的生产能力，因为它是具有无与伦比主轴动力的高速机床。

激光纹理加工

GF加工方案的5轴激光纹理加工技术使各种创新的纹理设计成为可能。它使用户的想象力成为限制纹理生成的唯一因素，因为只要用户能想到的，激光纹理加工就能实现它！5轴激光纹理加工技术的加工实例如图5所示。

图 5

GF加工方案的Laser 系列5轴激光加工机床采用激光烧蚀技术，使用灰度色差原理（最多256层）进行表面渲染及程序处理，可细致、逼真地还原纹理细节。用户只需提供设计的纹理图片，它就能实现从想法到最终产品的全数字化工艺过程。

激光纹理加工可以应用在各种材料上，包括石墨、铝、铜、钢、碳、黄铜以及陶瓷。既可以加工模具表面纹理，也可以在零件上直接加工。它使得用户可以自由发挥关于工件尺寸和纹理形状的三维创造力，使用户拥有独立性、个性、专有技术和创新精神。尤为重要的是，激光烧蚀技术没有刀具损耗，没有加工废弃物，实现了真正的绿色工艺。

结语

由于模具加工小批量、柔性化的要求，使整体解决方案在之前的市场上并没有得到足够的重视。但随着模具企业量产的增加和对专业性要求的提升，整体解决方案成为大势所趋。而目前在市场上，能将高速铣削、精密电火花加工、激光表面纹理加工和自动化方案四者融合在一起的企业，只有GF加工方案。GF加工方案将持续关注中高端模具的新工艺技术开发，为更多的模具制造企业提供更专业的整体解决方案。