Eine wichtige Eigenschaft von draht-EDM-Maschinen mit mittlerer Geschwindigkeit (WEDM) ist sein die Mehrfachdurchgangsschneidfähigkeit . Im Gegensatz zu herkömmlichen Draht-EDM-Maschinen mit hoher Geschwindigkeit, die den Schneidvorgang üblicherweise in einem einzigen Durchgang abschließen, kann eine Draht-EDM-Maschine mit mittlerer Geschwindigkeit die Bearbeitungszugabe schrittweise durch mehrere Durchgänge entfernen – darunter Vor-, Fein- und sogar Ausgleichsschneiden – wodurch Genauigkeit der Abmessungen und Oberflächenqualität verbessert werden.
Das Grundprinzip besteht darin, im ersten Durchgang Material relativ schnell und mit hoher Bearbeitungseffizienz zu entfernen, wobei jedoch eine bestimmte Bearbeitungszugabe verbleibt. In nachfolgenden Durchgängen wird die Entladungsenergie verringert und die Bearbeitungskompensation neu justiert, sodass der Elektrodendraht sich allmählich der endgültigen Kontur annähert.
Auf diese Weise vereint die Draht-EDM-Maschine mit mittlerer Geschwindigkeit die Bearbeitungseffizienz und Kostenvorteile der hin- und herbewegten Drahtbahn mit der verbesserten Bearbeitungsqualität, die durch mehrere Feinschneiddurchgänge erreicht wird.
Draht-EDM mit hoher Geschwindigkeit verwendet in der Regel wiederverwendbaren Molybdändraht, der mit hoher Geschwindigkeit hin und her läuft. Sie bietet eine vergleichsweise hohe Bearbeitungseffizienz, während die Kosten für Anlagen und Verbrauchsmaterialien relativ niedrig sind. Allerdings sind die Maßhaltigkeit und die Oberflächenqualität nach einem einzigen Schnittvorgang im Allgemeinen begrenzt.
Draht-EDM mit niedriger Geschwindigkeit verwendet Messingdraht oder andere Elektroden-Drahtsorten, die kontinuierlich in einer Richtung laufen. Der Elektroden-Draht wird im Allgemeinen nicht wiederverwendet. Da die Drahtbewegung und die Entladungsbedingungen stabiler sind, ermöglicht die Niedriggeschwindigkeits-Draht-EDM eine höhere Maßgenauigkeit und bessere Oberflächenqualität, obwohl die Kosten für Anlagen und Verbrauchsmaterialien ebenfalls höher sind.
Mittelschneidgeschwindigkeits-Draht-EDM fügt mehrfaches Schneiden und Prozesskompensation auf der Grundlage der hin- und herbewegten Drahtbahn hinzu. Während des Vorabtrennens wird relativ hohe Entladungsenergie eingesetzt, um Material schnell zu entfernen. Bei der Feinbearbeitung wird die Entladungsenergie verringert, während die Drahtgeschwindigkeitsparameter und die Kompensation der Bearbeitungsbahn entsprechend angepasst werden.
Daher ist die Draht-EDM mit mittlerer Geschwindigkeit nicht einfach nur eine Reduzierung der Drahtgeschwindigkeit einer Draht-EDM-Maschine mit hoher Geschwindigkeit . Stattdessen erreicht sie durch koordinierte Nutzung verschiedener Bearbeitungsdurchläufe und Prozessparameter ein Gleichgewicht zwischen Effizienz, Präzision und Kosten.
Vergleich |
Draht-EDM mit hoher Geschwindigkeit |
Draht-EDM mit mittlerer Geschwindigkeit (mehrfaches Schneiden) |
Draht-EDM mit niedriger Geschwindigkeit |
Drahtgeschwindigkeit |
8–12 m/s (hin- und herbewegte Hochgeschwindigkeit) |
Vorabtrennen: 8–12 m/s / Feinbearbeitung: 1–3 m/s |
< 0,5 m/s (kontinuierliche Einwegfahrt) |
Elektrodenkabel |
Molybdändraht (wiederverwendbar) |
Molybdändraht (wiederverwendbar) |
Messingdraht / verzinkter Draht (Einmalverwendung) |
Maßhaltigkeit |
±0,01–±0,02 mm |
±0,005–±0,01 mm |
±0,001–±0,005 mm |
Oberflächenrauheit |
Ra 1,6–2,5 μm |
Ra 0,8–1,6 μm (unter optimalen Bedingungen bis zu Ra 0,4 μm) |
Ra 0,2–0,8 μm |
Mähleistung |
60–120 mm²/min |
40–80 mm²/min insgesamt (einschließlich mehrerer Durchläufe) |
20–50 mm²/min |
Ausrüstungskosten |
Niedrig (30.000–100.000 RMB) |
Mittel (100.000–500.000 RMB) |
Hoch (500.000–3.000.000 RMB) |
Verbrauchskosten |
Niedrig (wiederverwendbarer Molybdändraht) |
Niedrig bis mittel (wiederverwendbarer Molybdändraht) |
Hoch (Einweg-Messingdraht) |
Die der erste Durchgang dient hauptsächlich dem Grobschneiden sein primäres Ziel ist es, das Material möglichst schnell zu entfernen, anstatt die endgültigen Abmessungen unmittelbar zu erreichen. Üblicherweise wird relativ hohe Entladungsenergie eingesetzt; die geeigneten Bearbeitungsparameter werden entsprechend Werkstoff, Dicke des Werkstücks, Drahtdurchmesser und Maschinenleistung ausgewählt. Für nachfolgende Feinschneid-Durchgänge bleibt ein bestimmter Bearbeitungszuschlag erhalten.
Die Menge des Materials, die während der zweiten und weiteren Durchgänge entfernt wird, ist deutlich geringer . Daher kann die Entladungsenergie reduziert werden, um die Größe der durch einzelne Entladungen erzeugten Krater zu verringern. Die Bearbeitungsbahn kann zudem angepasst werden, um das Profil weiter zu korrigieren.
Bei Werkstücken mit höheren Anforderungen an Maßgenauigkeit und Oberflächenqualität erfolgt eine dritte Bearbeitung oder zusätzliche Feinbearbeitungsdurchgänge sie genutzt werden können.
Es ist zu beachten, dass es keine feste Drahtgeschwindigkeit oder allgemeingültigen Bearbeitungsparameter für alle Maschinen gibt . Bei einigen typischen mittelschnellen Draht-EDM-Verfahren kann die Drahtgeschwindigkeit beim Grobschneiden etwa 8–12 m/s , während sie beim Feinschneiden auf etwa 1–3 m/s reduziert werden kann . Die tatsächlichen Bearbeitungsparameter müssen entsprechend der Maschine, des Werkstückmaterials, der Werkstückdicke und der Bearbeitungsanforderung angepasst werden.
Bei der Draht-EDM-Bearbeitung bewegt sich der Elektrodendraht nicht direkt entlang der endgültigen Kontur des Werkstücks. Das CNC-System muss Faktoren wie den elektrodendrahdurchmesser, den Funkenabstand und die Bearbeitungszugabe kompensieren, sodass die Bearbeitungsbahn entsprechend korrigiert werden muss.
Der Kompensationswert für den ersten Durchgang ist im Allgemeinen relativ groß , da er den Elektrodendrahdurchmesser, den Funkenabstand sowie die für nachfolgende Feinbearbeitungsdurchgänge erforderliche Bearbeitungszugabe berücksichtigen muss.
Während des zweiten, dritten und weiterer Durchgänge nimmt die verbleibende Bearbeitungszugabe schrittweise ab, weshalb die Bahnkompensation entsprechend angepasst werden muss. Dadurch nähert sich der Elektrodendraht allmählich der theoretischen Kontur an.
Außerdem unterliegt der Molybdändraht bei wiederholtem Hin-und-Her-Betrieb einem Verschleiß. Der Zustand des Elektroden-Drahts, die Drahtspannung und der Entladungsspalt können alle die endgültigen Abmessungen beeinflussen.
Die Bearbeitungsgenauigkeit von Draht-EDM mit mittlerer Geschwindigkeit wird daher nicht allein durch eine Verringerung der Drahtgeschwindigkeit erreicht . Stattdessen ergibt sie sich aus einer Kombination verschiedener Faktoren, darunter maschinengenauigkeit, Stabilität der Drahtbewegung, Steuerung der Drahtspannung, Entladungsparameter, Zustand des Elektroden-Drahts sowie CNC-Kompensation .
Der größte Vorteil des Mehrdurchgangschneidens besteht darin, dass es die hohe Effizienz der Vorbearbeitung mit der Qualität der Feinbearbeitung kombiniert .
Der erste Durchgang entfernt rasch den größten Teil des Materials und verkürzt so die gesamte Bearbeitungszeit. Bei den nachfolgenden Durchgängen wird dann ein geringerer Bearbeitungszug und niedrigere Entladungsenergie eingesetzt, um die Maßgenauigkeit und die Oberflächenqualität zu verbessern.
Gleichzeitig nutzt Draht-EDM mit mittlerer Geschwindigkeit wiederverwendbarer Molybdändraht . Im Vergleich zum Draht-EDM mit niedriger Geschwindigkeit, das Einweg-Elektroden-Draht verwendet, bietet es bei bestimmten Bearbeitungsanwendungen einen Vorteil hinsichtlich der Verbrauchskosten.
Daher eignet sich das Draht-EDM mit mittlerer Geschwindigkeit besonders für Anwendungen wie allgemeine Präzisionsformen, Stanzwerkzeuge und Komponenten, bei denen ein Ausgleich zwischen Bearbeitungseffizienz, Genauigkeit und Kosten erforderlich ist .
Mehrpass-Schneiden bedeutet jedoch nicht, dass das Draht-EDM mit mittlerer Geschwindigkeit das Draht-EDM mit niedriger Geschwindigkeit vollständig ersetzen kann.
Für hochpräzise Formen und Komponenten mit extrem hohen Anforderungen an Profilgenauigkeit, Maßhaltigkeit und Oberflächenqualität , behält das Draht-EDM mit niedriger Geschwindigkeit in der Regel weiterhin den Vorteil.
Das Wesen der mehrpass-Schneidprinzip des Draht-EDM mit mittlerer Geschwindigkeit besteht darin, den Bearbeitungsprozess in Schrupp- und Schlichtphasen aufzuteilen. Durch die Verwendung unterschiedlicher Entladungsparameter, Drahtlaufbedingungen und Bahnkompensationswerte wird die Bearbeitungszugabe schrittweise verringert, und der Elektroden-Draht wird allmählich der endgültigen Kontur genähert.
Ihr Vorteil besteht nicht einfach darin, dass die Drahtgeschwindigkeit irgendwo zwischen der von Hochgeschwindigkeits- und Niedriggeschwindigkeits-Draht-EDM liegt. Vielmehr verbessert sie durch mehrere Schnittgänge die Bearbeitungsqualität der hin-und-her-bewegten Draht-EDM, während sie den Kostenvorteil von wiederverwendbarer Molybdändraht .
Daher lässt sich Mittelgeschwindigkeits-Draht-EDM besser als eine umfassende Bearbeitungslösung verstehen, die Bearbeitungseffizienz, Maßgenauigkeit, Oberflächenqualität und Produktionskosten ausgewogen berücksichtigt .
Die tatsächlich erzielbare Maßgenauigkeit und Oberflächenrauheit ist anhand der maschinenbaureihe, Werkstoff des Werkstücks, Werkstückdicke, Drahtdurchmesser, Bearbeitungsparameter und tatsächlichen Prüfergebnisse zu bestimmen ein einzelner Parametersatz sollte nicht zur Darstellung der Bearbeitungsfähigkeit aller Draht-EDM-Maschinen mit mittlerer Geschwindigkeit verwendet werden.
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