Co oznacza EDM w obróbce skrawaniem? Wyjaśnienie obróbki elektroerozyjnej

Utwardź wkładkę formy do twardości 52 HRC, a frez, który ukształtował ją w stanie miękkim, przestaje być opcją. Promień naroża wynosi 0,3 mm, głębokość żebra 40 mm, a narzędzie po prostu nie może sięgnąć do wnęki. W tym momencie do rozmowy włącza się EDM.

EDM oznacza obróbkę elektroerozyjną. Nic nie dotyka przedmiotu obrabianego. Ukształtowana elektroda i przedmiot obrabiany znajdują się w zbiorniku z płynem dielektrycznym, pulsacyjne napięcie wypełnia szczelinę między nimi, a tysiące małych iskier powoduje erozję metalu, jeden krater na raz. Ponieważ proces cięcia ma charakter termiczny, a nie mechaniczny, twardość materiału przestaje być czynnikiem ograniczającym, dlatego EDM jest nadal domyślnym procesem w przypadku gniazd form, hartowanych matryc i wszelkich geometrii, których nie może osiągnąć obrotowy frez.

Co oznacza EDM w obróbce skrawaniem?

EDM to skrót od obróbki elektroerozyjnej. Na starszych rysunkach i w rozmowach w warsztacie można również usłyszeć obróbkę iskrową, erozję iskrową lub erozję iskrową. Die wgłębne, wgłębne EDM, RAM EDM i drutowe EDM to podtypy tej samej rodziny procesów, a nie konkurencyjne technologie.

Metoda ta wyrosła z badań przeprowadzonych w latach czterdziestych XX wieku, kiedy kontrolowana erozja elektryczna została przekształcona w praktyczny proces obróbki przez sowieckich badaczy B. R. Lazarenko i N. I. Lazarenko. Tym, co zamieniło efekt laboratoryjny w narzędzie produkcyjne, było sterowanie serwo: maszyna musi utrzymać szczelinę mierzoną w setnych milimetra, podczas gdy co sekundę dochodzi do setek lub tysięcy wyładowań.

Trzy warunki definiują każdą operację EDM:

• Przedmiot obrabiany musi przewodzić prąd.
• Musi być dostępna elektroda w kształcie żądanej wnęki lub w przypadku elektrodrążenia drutowego – drut.
• Szczelinę pomiędzy elektrodą a przedmiotem obrabianym należy zalać czystym płynem dielektrycznym.

Jak erozja iskrowa usuwa metal

Elektrodrążarka wgłębna nie tnie. Pali się. Cykl powtarza się tysiące razy na sekundę:

1. Głowica serwa przesuwa elektrodę, aż szczelina będzie wystarczająco mała, aby dielektryk mógł się rozbić.
2. Tworzy się kanał wyładowczy, przepływa prąd, a temperatura plazmy w tym pojedynczym punkcie przekracza temperaturę topnienia przedmiotu obrabianego.
3. Z powierzchni wyrzucany jest niewielki krater stopionego i odparowanego metalu.
4. Impuls kończy się, dielektryk gasi krater, a serwo cofa się nieznacznie, aby świeży płyn mógł wypłukać zanieczyszczenia.

Ponieważ elektroda nigdy nie dotyka przedmiotu obrabianego, nie występuje siła skrawania, drgania ani ugięcie narzędzia. Dlatego EDM może pozostawić ostry narożnik wewnętrzny, którego frez, który zawsze ma własny promień, nigdy nie będzie w stanie wytworzyć.

Główne typy EDM

EDM to rodzina procesów, a format elektrody oddziela elementy. Maszyna do wtapiania zanurza ukształtowaną elektrodę we wgłębieniu, maszyna drutowa przepuszcza cienki ruchomy drut przez płytkę, a maszyna z małymi otworami wykorzystuje obracającą się rurkę.

Jeśli wziąć pod uwagę dwie najpopularniejsze opcje, praktyczny podział jest prosty: ślepe wnęki i trójwymiarowe detale trafiają do tłocznika, natomiast profile przelotowe i płyty o wąskich tolerancjach trafiają do maszyny drutowej. Bliższe spojrzenie EDM ciężarkowy i EDM drutowy pokazuje, gdzie te dwa elementy się pokrywają, a gdzie nie.

Co EDM robi dobrze, a gdzie zawodzi

Szczerze mówiąc, EDM kupuje możliwości wraz z czasem cyklu. Użyj go tam, gdzie geometria lub materiał wyklucza konwencjonalne cięcie.

Mocne strony

• Obrabia każdy materiał przewodzący niezależnie od twardości, w tym stal narzędziową o twardości 60 HRC, węgliki, stopy tytanu i niklu.
• Brak siły cięcia, dzięki czemu cienkie ścianki, smukłe żebra i delikatne elementy wytrzymują operację.
• Ostre narożniki wewnętrzne i głębokie, wąskie szczeliny, których nie wykona żaden obrotowy frez.
• Doskonałe wykończenia dzięki dedykowanym obwodom generatora, często w zakresie mikronów.

Ograniczenia

• Przedmiot obrabiany musi przewodzić prąd, więc szkło, tworzywa sztuczne i większość ceramiki odpadają.
• Szybkość usuwania metalu jest niższa niż w przypadku frezowania, dlatego obróbka zgrubna dużych ilości materiału jest kosztowna.
• W procesie tym pozostaje przetworzona lub biała warstwa, która może wymagać usunięcia na częściach wrażliwych na zmęczenie.
• Elektrody zużywają się i należy je oczyścić lub wymienić, a płyn dielektryczny wymaga filtracji i utylizacji.

ZNC, PNC i CNC: co oznaczają litery na maszynie EDM

Etykiety maszynowe na maszynie wgłębnej EDM wykorzystują trzy akronimy. Opisują, jaka część maszyny znajduje się pod kontrolą numeryczną i to jest najważniejszy czynnik wpływający na cenę i to, kto może obsługiwać maszynę.

ZNC: Sterowanie numeryczne osi Z

Na maszynie ZNC oś Z, czyli zagłębienie elektrody, jest sterowana serwo, podczas gdy X i Y są pozycjonowane ręcznie za pomocą pokręteł i tarcz. Są to najważniejsze narzędzia do prostej pracy z formami i matrycami: szybkie w konfiguracji do jednorazowych wnęk i niewymagające dla operatora. Typowym przykładem jest ZNC 450 EDM Maszyna do topienia / drążenia EDM Opcjonalnie: Szafka sterownicza EDM Zobacz produkt → Maszyna klasy ZNC-450, przystosowana do obróbki małych i średnich wgłębień.

PNC: programowalne sterowanie numeryczne

Wszystkie X, Y i Z są programowalne, więc maszyna automatycznie pozycjonuje elektrodę i uruchamia programy wieloetapowe. Dotyczy to form wielogniazdowych i powtarzalnych prac, w przypadku których ręczne pozycjonowanie pochłaniałoby całą zmianę. Maszyny tej klasy, takie jak PNC 450 EDM Maszyna wgłębna/głębiarka EDM Opcjonalnie: Skrzynka elektryczna ze stali wolframowej PNC (DC) Zobacz produkt → PNC-450 plasuje się pomiędzy ręcznym ZNC a w pełni zaprogramowanym CNC, zarówno pod względem możliwości, jak i ceny.

CNC: komputerowe sterowanie numeryczne

Pełna obróbka CNC zapewnia orbitowanie, interpolację wieloosiową, zapisane programy i, w przypadku większych modeli, automatyczną wymianę elektrod. Jest to wybór w przypadku skomplikowanych trójwymiarowych wnęk, przebiegów bez nadzoru i sklepów, które wymagają powtarzalnych wyników z jednej zmiany na drugą. Większe koperty robocze kierują się tą samą logiką i dlatego a CNC 650 EDM Maszyna do topienia / drążenia EDM Opcjonalnie: skrzynka elektryczna CNC (serwosilnik AC/Japonia Panasonic) Zobacz produkt → Maszyna klasy CNC-650 jest zwykle wybierana, gdy zarówno szczegółowe wnęki, jak i większe bloki formy muszą pracować na jednej platformie.

EDM przeciwko frezowaniu i szlifowaniu: wybierz według geometrii, a nie przyzwyczajenia

Wybór procesu zwykle sprowadza się do trzech pytań: jak twardy jest materiał, jak głęboki i wąski jest element oraz jak drobna musi być powierzchnia? Frezowanie wygrywa pod względem szybkości usuwania, gdy frez może fizycznie osiągnąć geometrię. Szlifowanie wygrywa, gdy potrzebna jest płaskość i kontrola wymiarów na dostępnych powierzchniach. EDM wygrywa, gdy geometria jest nieosiągalna lub materiał jest już utwardzony.

Praktyczną konsekwencją jest dwuetapowy przepływ pracy stosowany już w większości formowni: frezowanie wnęki na miękko, pozostawiając równomierny naddatek, następnie obróbka cieplna i wykończenie za pomocą EDM. Pominięcie kroku EDM oznacza albo zaakceptowanie promienia frezu w narożu, albo zapłacenie za mniejszy frez i znacznie dłuższy cykl frezowania.

Co sprawdzić przed zakupem EDM

Arkusze specyfikacji wyglądają podobnie; różnice są widoczne w zakresie pracy i zachowaniu maszyny w piątkowe popołudnie. Przed porównaniem cen zapytaj o te liczby:

• Wymiary zbiornika roboczego i maksymalna masa przedmiotu obrabianego, mierzone z założonym uchwytem elektrody i uchwytem.
• Skok X, Y i Z oraz to, czy skok Z jest wystarczający dla faktycznie obsługiwanych długości elektrod.
• Zakres mocy wyjściowej generatora, najlepsze możliwe wykończenie powierzchni oraz liczba programów, które można zapisać.
• Zmieniacz elektrod lub pojemność magazynu, jeśli w planie jest obróbka bez nadzoru.
• Filtracja dielektryczna, chłodzenie i pojemność zbiornika, które wpływają zarówno na koszty eksploatacji, jak i spójność wykończenia.
• Dostępność części zamiennych i realistyczny czas reakcji serwisu w Twoim regionie.

Nantong New Era Technology buduje obrabiarki CNC od ponad 20 lat i produkuje maszyny do wtapiania ZNC, PNC i CNC, od małych wnęk po duże bloki form, a także pionowe i poziome centra obróbcze, szlifierki do powierzchni i maszyny do grawerowania. Jeśli chcesz dopasować modele do własnego zestawu części, warto zacząć od Gama maszyn wgłębnych EDM i kieruj się na zewnątrz od największego wgłębienia, jakie spodziewasz się spalić.

Często zadawane pytania: EDM w obróbce skrawaniem

Trzy litery na rysunku mówią przede wszystkim jedno: części nie można wykończyć nożem rotacyjnym, ponieważ materiał jest zbyt twardy lub geometria jest zbyt ciasna. Kiedy już to będzie jasne, pozostałe decyzje dotyczą elektrody, klasy sterowania i obszaru roboczego, a na te pytania każdy konstruktor maszyn powinien być w stanie odpowiedzieć za pomocą liczb rzeczywistych, a nie przymiotników.