当慕尼黑appex有限公司产品原型开发部的电话响起来的时候，“客户家里往往已经火烧眉毛了。”appex公司的总经理Frank Breilinger博士介绍说。因为一切都要非常快，这也意味着他们的经营理念与其他普通模具制造商完全不同。它的交货期在2～6周之间，订单预约大约为1～2周。appex公司设计制造的模具适用于最大闭模力12  MN（1200  t）的机床设备。利用这些模具可以按照大批量生产的方式、使用大批量生产的产品原材料连续生产数千个原型产品。

图1  Form X 600型电火花腐蚀加工设备腐蚀加工

为了实现这一目标，appex公司试用模具的设备不是按最大生产力能力运行，而是按照最大生产能力进行试生产。另外，公司最注重的是设备的调整时间：它所使用的模具必须有最快的调整速度，必须以最快的速度完成模具和设备的调整。例如，2024年12月18日appex公司接到了生产16套模具的订单，其中许多模具的外形轮廓都要采用电火花腐蚀加工。借助于GF Machining Solutions公司（简称：GF公司）的新设备Agie Charmille公司的Form X 600型电火花成型加工设备、Cut E 600型线切割机以及Form eCAM电火花腐蚀加工控制软件，使appex公司从2025年7月7日起就能够提供客户所需的所有产品了。而以前要完成模具的成品配套往往需要付出几倍的时间。

电火花腐蚀加工的飞跃

“当我们在2023年9月中旬开始了解GF公司研发生产的电火花加工机床时，就已经在电火花加工设备市场中选好了合作伙伴。”appex公司负责电火花模具腐蚀加工的Christian Borkmann先生说道。原因就是GF Machining Solutions公司此前试生产时的结果：试生产时，它们的压力机在8.5 h内完成了appex公司之前需要19.5 h才能完成的生产任务。可以说，这次到访Schorndorf市的GF公司是基于两家企业20多年来建立起来的良好合作关系。毕竟20多年来它们对appex公司自2000年以来购买的GF公司设备进行了良好的维护、提供了良好的服务。毕竟在短短的访问期间里，Agie Charmilles的新型Form X电火花加工设备6.5 h内完成的工作量令人折服。它已经深深动摇了appex公司原来制定的设备购买方案。

“最终促使我们决定购买这台电火花腐蚀加工设备的原因还是它所配用的新型控制软件eCAM。”Breiting博士回忆说。这是他第一次看到的电火花腐蚀加工专用的CAM程序。这款软件首次解决了困扰他们多年的难题。首先，它解决了企业完成未来长期合同的可预测性。在电火花腐蚀加工中，长达50 h或100 h的腐蚀加工是常见的事情。因此，电火花腐蚀加工往往是影响整个模具、工具制造中的瓶颈。除了大幅提高企业的模具生产能力之外，新的控制软件还有助于提供可靠的加工进度数据。另外，利用这一控制软件还可以设置各种最佳的工作变量和参数。此外，Form eCAM不需要单独的数据处理器，文件、数据和工作参数都可以直接传输到电火花加工设备的控制系统之中。当Breiting博士看到这些东西时，他就知道原来的缺点会全部克服了。

图2  Agie Charmilles公司研发生产的新型Form X 600型电火花腐蚀加工设备（右图）和CUT E 600型线切割设备（左图）比以前所用设备的生产效率提高了2.5倍

电火花腐蚀和铣削加工相互结合

“电火花腐蚀加工速度的提高不仅影响到Form eCAM控制软件更精确地计算电极腐蚀对被加工表面的变化而且还能控制电火花腐蚀的功率。”GF公司南部地区销售工程师Björn Fäeber先生介绍说。因此，控制软件能够在电火花腐蚀加工的每一个阶段，都把腐蚀电能精确地调整到最佳值。该软件系统的另一个优点是优化了铣削和电火花腐蚀加工之间的相互协调。因为通常情况下铣削加工是一种速度更快、更经济的切削加工技术手段，因此在电火花腐蚀加工之前应尽可能采用铣削加工技术，铣削出模具的初步型腔。随后采用电火花腐蚀加工完成模具型腔的精密加工。在这种铣削-电火花联合加工过程中，利用eCAM软件系统可以预先分析各种参数和不同组合的联合加工工艺流程并找到最佳的解决方案。这些就是模具加工时间核算的基础。Breitinger博士表示：“这就使我们原来预计8天时间才能完成的模具加工任务缩短在7天时间里完成。如果没有GF公司的技术，我们无法在规定时间完成需要加工的生产任务。”

Christian Borkmann先生满意地表示：“新型电火花加工设备的操作和使用都非常简单。”除了使用通常的标准符号之外，控制系统还可以定义和调用半自动操作方式或者特殊的测量周期。工作台的三面敞开性很好，大大方便了原材料的装卸和设备的操作；全面的温度补偿措施也使电火花腐蚀加工的精度达到了微米级的范围。这一软件能够测量电极重要的2D或者3D位置数据和偏差数据，并能完成电火花腐蚀加工的过程监控。新一代设备能够在更好的表面加工质量下实现更高的加工速度、更加节约电极的消耗量。在完成相同电火花腐蚀任务的粗加工测试比较中，石墨电极的磨损量只有0.05 mm，而竞争对手的磨损量则达到了0.23 mm。这也使它能够用非常细的电极进行微加工、可以实现半径最小的内孔加工。

图3 电极自动更换装置是实现无人值守长期工作的前提条件

适合各种电火花腐蚀加工的Cut E 600

“我们对Agie Charmiles的线切割设备也非常满意。”Breitinger博士说道。这台设备使用的控制软件名为Visi-CAM。虽然这是一种用途非常广泛、低成本的万能型粗加工设备，但它的加工精度却令人非常满意。当切割内径50 mm的圆孔时，这套设备的测量精度精确到了50.00 mm。由于“最差”型腔决定了模具制造的生产效率，因此每一型腔的非常准确的可重复性就变得至关重要了。因此CUT E 600线切割设备的加工精度满足了医疗技术、电子插接件或者精密机械领域中的客户需求。总之，这两种新型电火花加工设备的生产效率比以前使用的设备生产效率高出了大约2.5倍。