Принципът на многопроходно рязане при електроерозионно рязане с проводник със средна скорост: балансиране на ефективността и прецизността

Важна характеристика на електроерозионното рязане с проводник със средна скорост (WEDM) е нейната възможността за многопроходно рязане . За разлика от конвенционалното електроерозионно рязане с проводник с висока скорост, което обикновено завършва процеса на рязане в един проход, електроерозионното рязане с проводник със средна скорост може постепенно да премахва машинната допусната стойност чрез множество проходи, включително черново рязане, финишно рязане и дори допълнително финишно рязане, като по този начин подобрява размерната точност и качеството на повърхността.

Основният принцип е да се използва първият проход за бързо премахване на материала при относително висока машинна ефективност, като се остави определено количество машинно допускане. При последващите проходи енергията на разрядите се намалява, а машинната компенсация се настройва отново, което позволява електродната жица постепенно да се доближи до крайния контур.

По този начин средноскоростната жична електроерозионна обработка комбинира предимствата по отношение на машинна ефективност и разходи на въртящото се жично движение с подобрено качество на обработката, постигнато чрез многократни финишни проходи.

Каква е разликата между средноскоростната, високоскоростната и нискоскоростната жична електроерозионна обработка?

Високоскоростна жична EDM обикновено използва многократно използваема молибденова жица, която се движи напред-назад с висока скорост. Тя осигурява относително висока машинна ефективност, докато разходите за оборудване и консумативи са сравнително ниски. Въпреки това размерната стабилност и качеството на повърхността след единичен рязане обикновено са ограничени.

Електроерозионна обработка с жица с ниска скорост използва медна жица или други електродни жици, които се движат непрекъснато в една посока. Електродната жица обикновено не се използва повторно. Тъй като движението на жицата и условията на разряд са по-стабилни, бавноскоростната жична EDM може да постигне по-висока размерна точност и по-добра повърхностна качество, макар цените на оборудването и консумативите също да са по-високи.

Средноскоростна жична EDM добавя многопроходно рязане и компенсация на процеса въз основа на връщащо се движение на жицата. При черновото рязане се използва относително висока енергия на разряда, за да се премахне материала по-бързо. При финото рязане енергията на разряда се намалява, а параметрите на движението на жицата и компенсацията на траекторията на обработката се нагласяват съответно.

Следователно средноскоростната жична EDM е не просто въпрос на намаляване на скоростта на жицата на високоскоростна жична EDM машина . Вместо това тя постига баланс между ефективност, точност и разходи чрез координирано използване на различни проходи на обработката и технологични параметри.

Как функционира многопроходното рязане?

The първият проход се използва предимно за черново рязане основната му цел е да се премахне материалът възможно най-бързо, а не директно да се постигнат окончателните размери. Обикновено се използва относително висока енергия на разряд, като подходящите параметри за обработката се избират според материала, дебелината на заготовката, диаметъра на жицата и производителността на машината. За последващите фини завършващи проходи се оставя определен припуск за обработка.

Количеството премахнат материал по време на втория и последващите проходи е значително по-малко следователно енергията на разряда може да бъде намалена, за да се намали размерът на кратерите, образувани от отделните разряди. Траекторията на обработката също може да бъде коригирана, за да се подобри допълнително профила.

За заготовки с по-високи изисквания към размерната точност и качеството на повърхността се прилага трети проход или допълнителни финиширащи проходи да могат да се използват.

Трябва да се отбележи, че няма фиксирани скорост на жицата или обработвателни параметри, които са приложими за всички машини . При някои типични процеси на електроерозионна обработка с проводник с умерена скорост скоростта на жицата по време на черновата обработка може да достигне приблизително 8–12 m/s , докато при финиширането тя може да бъде намалена до приблизително 1–3 m/s . Действителните обработвателни параметри трябва да се нагласяват според машината, материала на заготовката, дебелината на заготовката и изискванията за обработката.

Защо корекцията на траекторията определя точността при многопроходна обработка?

По време на електроден жичен EDM електродната жица не се движи директно по крайния контур на обработваната детайла. CNC системата трябва да компенсира фактори като радиуса на електродната жица, разстоянието на разряд и технологичния припуск , затова траекторията на обработката трябва да бъде подходящо компенсирана.

Стойността на компенсацията за първия проход обикновено е относително голяма , тъй като трябва да се вземат предвид радиусът на електродната жица, разстоянието на разряд и технологичният припуск, необходим за последващите фини проходи.

По време на втория, третия и последващите проходи оставащият технологичен припуск постепенно намалява и компенсацията на траекторията следователно трябва да се коригира съответно. Това позволява електродната жица постепенно да се доближи до теоретичния контур.

Освен това молибденовата жица се износва при многократна връщаща се употреба. Състоянието на електродната жица, натягането ѝ и разстоянието на разряд могат всички да повлияят върху окончателните размери.

Следователно, машинната точност при електроерозионна обработка с проволока със средна скорост е постигната не просто чрез намаляване на скоростта на проволоката . Вместо това тя се определя от комбинация от фактори, включващи точността на машината, стабилността на движението на проволоката, контрола на напрежението в проволоката, параметрите на разрядите, състоянието на електродната проволока и компенсацията чрез ЧПУ .

Какви са предимствата на многопроходното рязане?

Най-голямото предимство на многопроходното рязане е, че то комбинира високата ефективност на черновата обработка с качеството на фината обработка .

Първият проход бързо премахва повечето материал, което намалява общото време за обработка. Последващите проходи използват по-малък допуск за обработка и по-ниска енергия на разрядите, за да се подобри размерната точност и качеството на повърхността.

Едновременно с това електроерозионната обработка с проволока със средна скорост използва повторно използваема молибденова проволока в сравнение с електроден фрезовъчен метод с ниска скорост, който използва еднократно използваема електродна жица, той предлага предимство по отношение на разходите за консумативи в определени машинни приложения.

Следователно, електродният фрезовъчен метод със средна скорост е добре подходящ за приложения като общи прецизни форми, штампови матрици и компоненти, които изискват баланс между ефективността на машинната обработка, точността и разходите .

Обаче многопасовото рязане не означава, че електродният фрезовъчен метод със средна скорост може напълно да замести електродния фрезовъчен метод с ниска скорост.

За високопрецизни форми и компоненти с изключително високи изисквания към точността на профила, размерната стабилност и качеството на повърхността , електродният фрезовъчен метод с ниска скорост обикновено все още има предимство.

Заключение

Същността на принципът на многопасово рязане при електродния фрезовъчен метод със средна скорост е да се раздели процесът на машинна обработка на стадии за чернова и финишна обработка. Чрез използване на различни параметри на разряд, условия за движение на жицата и стойности за корекция на траекторията, допускът за машинна обработка постепенно се намалява, а електродната жица се приближава все по-близо до крайния контур.

Предимството му не е просто в това, че скоростта на жицата е някъде между тази при високоскоростната и нискоскоростната жична EDM. По-скоро тя подобрява качеството на обработката при EDM с връщаща се жица чрез множество минавания, като запазва предимството в разходите от повторно използваема молибденова проволока .

Следователно средноскоростната жична EDM може да се разбира по-добре като комплексно решение за обработка, което балансира ефективността на обработката, размерната точност, качеството на повърхността и производствените разходи .

Фактическата размерна точност и шерохватост на повърхността, които могат да бъдат постигнати, трябва да се определят според модела на машината, материала на заготовката, дебелината на заготовката, диаметъра на жицата, параметрите на обработката и резултатите от действителната инспекция . Единствен набор от параметри не трябва да се използва, за да представи възможностите за обработка на всички средноскоростни жични EDM машини.