三菱电机自动化(中国)有限公司

致力于提高生产性能, 实现微型化的新型放电加工机

1.前言

近年来,越来越多的电子连接器被用在车载以及电力电子方向。连接器的加工需要用到加工拐角部位的电火花成型

加工机。在制造的模具中,由于拐角半径的缩小以及提高表面质量来减少的打磨工序等原因,老一代机种已经很难达到许多加工精度和加工质量的要求,连接器的加工向着越发高精度和高品位化前进。为了应对这些新的需求和动向,针对加工事例中碰到的问题,我们将介绍本公司的新型电火花成型加工机SV-P系列(图1)的最新技术以及加工事例。

2.电火花成型加工机在连接器零件行业面临的问题和对策

在制造连接器的模具中,包含了车载用和智能手机用的连接器。近年来,由于智能手机的变得越来越薄,连接器也随之需要变得越来越小。从而导致拐角半径也需要缩小,甚至要到0.005mm 以下。另外,为了缩短加工后的工序,需要通过均匀和细化面粗度来削减打磨工序,并且提高机器运转率。为了实现微小半径拐角连接器的加工,必须缩小放电间隙,高精度转印电极形状。因此,在窄缝加工的加工电源之外低消耗的加工也十分必要。另外,为了达到细化面粗度的目的,需要减小放电脉冲能源,在放电痕径小的加工面上进行加工。并且,由于短路放电和集中放电发生的放电脉冲能源的增大会造成面粗度的偏差。因此,为了提高面粗度的均一性,使用电源控制系统和伺服控制系统来降低短路放电和集中放电的发生频度便成为课题。在此,对上述的要求和课题,以下将叙述基于最新技术的对策。

2-1连接器加工的拐角半径缩小对策

连接器加工的微小拐角半径,由于加工的间隙受到极端施加电压的影响,窄缝的加工,需要通过施加比通常加工中使用的电压更低的电压。另外,电极的消耗会受到短路电流异常放电的影响。因此,为了降低消耗,需要能够支持稳定加工的伺服控制系统。

2-2无打磨微型连接器加工的对策

为了减小放电脉冲能量,放电峰值电流和放电脉冲宽度需要变窄,从而使加工面放电痕径变小,实现细化面粗度。进而通过加工中电极与加工工件的极限状态来进行高速检测加工伺服的高速化和最优化,从而能够稳定加工中的电极与加工工件之间的极限距离。通过稳定伺服控制系统,即使是精加工这样的小能源放电的加工中也能抑制短路放电和集中放电,从而达到面粗度均匀化的目的。

2-3提高加工机运转率的对策

电火花成型加工机加工时间的估算误差很大,很难制定出高效率的加工工序计划。因此,通过预估精确的加工时间,可以制定高效率的加工工序计划。另外,通过加工机使用状况的可视化,能够提高加工机的运转率,缩短由于程序和警报所引起的停机时间。

3.新型电火花成型加工机的特点以及加工事例的介绍

这里将介绍可以完美解决上述难题的新型电火花成型加工机的特点。第1 个特点就是搭载了窄缝加工电路和镜面加工电路HGM2 的新加工电源。加工电路在微型拐角加工这样的狭窄放电间隙的加工中,也能抑制电极消耗实现微小拐角。另外,镜面加工电路HGM2 为了实现精细表面可以将放电脉冲能量抑制到最小限度,从而实现放电痕径的微型化。第二个特点是,通过三菱电机AI 技术“Maisart” 和改良了通信方式的加工伺服控制系统的高速化(以往的2 倍)和最优化,可以稳定控制电极的位置。因此,在微小拐角的加工中也能够稳定电极的位置,从而安定拐角的位置精度,降低电极消耗。同时,也可以根据精加工中短路放电和集中放电的频度来提高面粗度的均一性。凭借这些特点,实现了连接器加工中的微小拐角加工以及均匀面粗度后的打磨工序削减。

搭载上述最新技术的新型电火花成型加工机中的连接器加工事例如图2、图3所示。图2是使用了窄缝电路和Maisart磨微型模具的加工事例。

第三个特长是可以利用AI实现加工时间预估功能和加工机工作状况可视化功能的IQ Care Remote4U。新型NC控制装置能够根据程序和加工条件预估加工时间(图4左)。

另外,在生产前的准备中或加工中(加工中使用的电极号码和程序等)不用在常见的电脑、智能手机上安装专用软件,就可以利用iQ Care Remote4U实时监控,使加工机运转状况的可视化成为可能(图4右)。此功能可以对运转状况进行分析和改善,并且,装载加工停止联络等的邮件通报功能,缩短加工机的停止时间,提高运转率。

4.总结

本次主要介绍了实现了旧机器难以实现的连接器的高精度加工的新型电火花成型加工机,以及最新技术和加工事例。为了满足用户的需求,我们会继续致力于新技术和新产品的开发。

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