Közepes sebességű drótszálas szikraforgácsolás (WEDM) többmenetes vágási elve: a hatékonyság és a pontosság egyensúlyozása

Egy fontos jellemzője a közepes sebességű drótszálas szikraforgácsolásnak (WEDM) jellemzője a többmenetes vágási képesség . Ellentétben a hagyományos nagysebességű drótszálas szikraforgácsolással, amely általában egyetlen menetben fejezi be a vágási folyamatot, a közepes sebességű WEDM több meneten keresztül fokozatosan távolítja el a megmunkálási tartalékot – durva vágás, finomvágás és akár utóvágás formájában is – így javítva a méreti pontosságot és a felületminőséget.

Az alapvető elv az, hogy az első munkamenet során gyorsan eltávolítjuk a anyagot viszonylag magas megmunkálási hatékonysággal, miközben bizonyos mennyiségű megmunkálási tartalékot hagyunk. A későbbi munkamenetekben csökkentjük a kisülési energiát, és újra beállítjuk a megmunkálási korrekciót, így az elektróda-drót fokozatosan közeledik a végleges kontúrhoz.

Ezáltal a közepes sebességű drótos szikramaradásos megmunkálás ötvözi a visszafutó drótforgás megmunkálási hatékonyságának és költségelőnyeinek előnyeit a többszörös finomító munkamenetek által elérhető javított megmunkálási minőséggel.

Miben különbözik a közepes sebességű drótos szikramaradásos megmunkálás a nagysebességű és az alacsonysebességű drótos szikramaradásos megmunkálástól?

Nagysebességű drótos szikramaradék-eltávolítás (wire EDM) általában újrahasznosítható molibdén drótot használ, amely nagy sebességgel mozog oda-vissza. Viszonylag magas megmunkálási hatékonyságot nyújt, miközben a berendezés és fogyóeszközök költségei összehasonlításképpen alacsonyak. Azonban egyetlen vágási munkamenet után a méretstabilitás és a felületminőség általában korlátozott.

Alacsony sebességű huzalos EMS rézdrótot vagy más elektródadrótokat használ, amelyek folyamatosan egy irányban mozognak. Az elektródadrót általában nem kerül újrafelhasználásra. Mivel a drótmozgás és a kisülési feltételek stabilabbak, az alacsony sebességű drótos szikramaradék-eltávolítás (wire EDM) magasabb méretpontosságot és jobb felületminőséget ér el, bár a berendezés- és fogyóeszköz-költségek is magasabbak.

Közepes sebességű drótos szikramaradék-eltávolítás (wire EDM) többmenetes vágást és folyamatkiegyenlítést vezet be a visszafutó drótmozgás alapján. A durva megmunkálás során viszonylag magas kisülési energiát használnak a gyors anyagleválasztáshoz. A finommegmunkálás során csökkentik a kisülési energiát, miközben a drótmozgás paramétereit és a megmunkálási pálya kiegyenlítését ennek megfelelően állítják be.

Ezért a közepes sebességű drótos szikramaradék-eltávolítás (wire EDM) nem egyszerűen egy nagysebességű drótos szikramaradék-eltávolító (wire EDM) gép dróssebességének csökkentése , hanem különböző megmunkálási menetek és folyamatparaméterek összehangolt alkalmazásával éri el az hatékonyság, pontosság és költség közötti egyensúlyt.

Hogyan működik a többszörös vágás?

A az első átmenet főként durva vágásra szolgál fő célja a lehető leggyorsabb anyageltávolítás, nem pedig a végső méretek közvetlen elérése. Általában viszonylag magas kisülési energiát alkalmaznak, és a megmunkálási paramétereket a munkadarab anyagának, vastagságának, a vezeték átmérőjének és a gép teljesítményének megfelelően választják ki. A későbbi finomító átmenetek számára bizonyos mennyiségű megmunkálási tartalékot hagynak.

Az anyageltávolítás mennyisége a második és az azt követő átmenetek során jelentősen kisebb ezért a kisülési energia csökkentésével csökkenthető a különálló kisülések által létrehozott kráterek mérete. A megmunkálási pálya is módosítható a profil további korrekciójára.

Olyan alkatrészek esetében, amelyeknél magasabb követelmények vonatkoznak a méreti pontosságra és a felületminőségre, egy harmadik vagy további finomító menet felhasználható.

Megjegyzendő, hogy nincs olyan rögzített vezetéksebesség vagy megmunkálási paraméter, amely minden gépre alkalmazható . Néhány tipikus közepes sebességű vezetékes szikraforgácsolási folyamatban a durva megmunkálás során a vezetéksebesség elérheti kb. -t, míg a finomítás során kb. 8–12 m/s -re csökkenhet 1–3 m/s finomítás során . A tényleges megmunkálási paramétereket a gép típusa, az alkatrész anyaga, az alkatrész vastagsága és a megmunkálási követelmények szerint kell beállítani.

Miért határozza meg a pályakorrekció a többmenetes vágás pontosságát?

A vezeték-EDM során az elektródavezeték nem mozog közvetlenül a munkadarab végső kontúrja mentén. A CNC rendszernek kompenzálnia kell olyan tényezőket, mint a elektródavezeték sugara, a kisülési rés és a megmunkálási hozzáadás , ezért a megmunkálási pálya megfelelően korrigálva kell legyen.

Az első átmenetnél a kompenzációs érték általában viszonylag nagy , mivel figyelembe kell venni az elektródavezeték sugarát, a kisülési rés méretét és a következő finomító átmenetekhez szükséges megmunkálási hozzáadást.

A második, harmadik és további átmenetek során a maradék megmunkálási hozzáadás fokozatosan csökken, ezért a pálya-kompenzációt ennek megfelelően be kell állítani. Ez lehetővé teszi, hogy az elektródavezeték fokozatosan közeledjen a teoretikus kontúrhoz.

Ezen felül a molibdénvezeték kopik a többszörös, oda-vissza mozgás során. Az elektródavezeték állapota, a vezetékfeszesség és a kisülési rés mind befolyásolhatják a végső méreteket.

Ezért a közepes sebességű huzalos szikraforgácsolás megmunkálási pontossága nem érhető el csupán a huzalsebesség csökkentésével . Ehelyett egy több tényezőből álló kombináció határozza meg, ideértve a gép pontosságát, a huzatelmozdulás stabilitását, a huzafeszültség-szabályozást, a szikraforgácsolási paramétereket, az elektródahuzal állapotát és a CNC-kiegyenlítést .

Mi a többszörös vágás előnye?

A többszörös vágás legnagyobb előnye, hogy kombinálja a durva megmunkálás magas hatékonyságát a finommegmunkálás minőségével .

Az első átmenet gyorsan eltávolítja a legtöbb anyagot, csökkentve ezzel az összes megmunkálási időt. A későbbi átmenetek kisebb megmunkálási hézagot és alacsonyabb szikraforgácsolási energiát használnak a méretpontosság és a felületminőség javítására.

Ugyanakkor a közepes sebességű huzalos szikraforgácsolás újrahasznosítható molibdénhuzalt alkalmaz . A lassú sebességű vezetékes EDM-hez képest, amely egyszer használatos elektróda-vezetéket alkalmaz, bizonyos megmunkálási feladatoknál fogyóeszköz-költség-előnyt nyújt.

Ezért a közepes sebességű vezetékes EDM különösen alkalmas olyan alkalmazásokra, mint általános pontosságú formák, nyomóformák és olyan alkatrészek, amelyeknél a megmunkálási hatékonyság, a pontosság és a költség egyensúlya szükséges .

Ugyanakkor a többszörös vágás nem jelenti azt, hogy a közepes sebességű vezetékes EDM teljesen helyettesíthetné a lassú sebességű vezetékes EDM-et.

Számára nagyon magas pontosságú formák és alkatrészek, amelyeknél különösen szigorúak az alakpontosságra, a méretpontosságra és a felületminőségre vonatkozó követelmények , a lassú sebességű vezetékes EDM általában továbbra is előnyös.

Összegzés

A lényege a a közepes sebességű vezetékes EDM többszörös vágás elve az, hogy a megmunkálási folyamatot durva és finom megmunkálási szakaszokra bontja. Különböző szikrázásparaméterek, vezetékmozgás-feltételek és pályakorrekción értékek alkalmazásával fokozatosan csökkentik a megmunkálási hozzáadást, és a vezetéket fokozatosan közelebb hozzák a végső kontúrhoz.

Előnye nem csupán az, hogy a vezeték sebessége valahol a nagysebességű és az alacsonysebességű vezetékes szikraforgácsolás (wire EDM) között helyezkedik el. Sokkal inkább az, hogy több vágási menet alkalmazásával javítja a visszaforduló vezetékes szikraforgácsolás megmunkálási minőségét, miközben megtartja a újrahasznosítható molibdénhuzalt alkalmaz .

Ezért a közepes sebességű vezetékes szikraforgácsolást (medium-speed wire EDM) jobban lehet érteni egy komplex megmunkálási megoldásként, amely kiegyensúlyozza a megmunkálási hatékonyságot, a méretbeli pontosságot, a felületminőséget és a gyártási költségeket .

A ténylegesen elérhető méretbeli pontosság és felületi érdesség meghatározására a gépmodell, a munkadarab anyaga, a munkadarab vastagsága, a vezeték átmérője, a megmunkálási paraméterek és a tényleges ellenőrzési eredmények alapján kell kerülni egyetlen paraméterkészlet nem képviselheti minden közepes sebességű vezetékes szikraforgácsoló (medium-speed wire EDM) gép megmunkálási képességét.