Meerpassen-snijprincipe van middelhoge-snelheid draad-EDM: Balans tussen efficiëntie en precisie

Een belangrijke eigenschap van middelhoge-snelheid draad-EDM (WEDM) is zijn meerpassen-snijcapaciteit . In tegenstelling tot conventionele hoog-snelheid draad-EDM, die het snijproces meestal in één enkele pas voltooit, kan middelhoge-snelheid draad-EDM de bewerkingsvoorraad geleidelijk verwijderen via meerdere passen, waaronder ruw-snijden, afwerkingssnijden en zelfs skim-snijden, waardoor de afmetingsnauwkeurigheid en oppervlaktkwaliteit verbeteren.

Het basisprincipe is om de eerste bewerking te gebruiken om materiaal snel te verwijderen met een relatief hoge bewerkingsrendement, terwijl er een bepaalde bewerkingsmarge wordt achtergelaten. In latere bewerkingen wordt de ontlaadenergie verlaagd en wordt de bewerkingscompensatie opnieuw afgesteld, waardoor de elektrodedraad geleidelijk de uiteindelijke contouren nadert.

Op deze manier combineert middelsnelheidsdraad-EDM het bewerkingsrendement en de kostenvoordelen van heen-en-weergaande draadverplaatsing met de verbeterde bewerkingskwaliteit die wordt bereikt via meerdere afwerkpassen.

Hoe verschilt middelsnelheidsdraad-EDM van hoog- en laagsnelheidsdraad-EDM?

Draad-EDM met hoge snelheid gebruikt over het algemeen herbruikbare molybdeen-draad die met hoge snelheid heen en weer beweegt. Het biedt een relatief hoog bewerkingsrendement, terwijl de apparatuur- en verbruikskosten relatief laag zijn. De dimensionale stabiliteit en oppervlaktkwaliteit na één snijpassage zijn echter over het algemeen beperkt.

Lage-snelheid draad-EDM gebruikt koperdraad of andere elektrodedraden die continu in één richting bewegen. De elektrodedraad wordt over het algemeen niet hergebruikt. Omdat de draadbeweging en de ontlaadomstandigheden stabieler zijn, kan draad-EDM met lage snelheid hogere dimensionele nauwkeurigheid en betere oppervlakkwaliteit bereiken, hoewel de kosten voor apparatuur en verbruiksmaterialen ook hoger zijn.

Draad-EDM met middelhoge snelheid voegt meervoudig snijden en procescompensatie toe op basis van heen-en-weergaande draadbeweging. Tijdens de ruwe bewerking wordt relatief veel ontlaadenergie gebruikt om materiaal snel te verwijderen. Tijdens de afwerking wordt de ontlaadenergie verlaagd, terwijl de parameters voor draadbeweging en de compensatie van de bewerkingsbaan dienovereenkomstig worden aangepast.

Daarom is draad-EDM met middelhoge snelheid niet eenvoudigweg een kwestie van het verlagen van de draadsnelheid van een draad-EDM-machine met hoge snelheid . In plaats daarvan wordt een evenwicht bereikt tussen efficiëntie, precisie en kosten door het gecoördineerd gebruik van verschillende bewerkingspassen en procesparameters.

Hoe werkt snijden in meerdere doorgangen?

De de eerste doorgang wordt voornamelijk gebruikt voor ruw snijden . Het primaire doel is om materiaal zo snel mogelijk te verwijderen, in plaats van direct de eindafmetingen te bereiken. Er wordt doorgaans relatief veel ontlaadenergie gebruikt, waarbij geschikte bewerkingsparameters worden gekozen op basis van het werkstukmateriaal, de dikte, de draaddiameter en de machineprestaties. Er wordt een bepaalde bewerkingsreserve ingepland voor latere afwerkdoorgangen.

De hoeveelheid materiaal die tijdens de tweede en volgende doorgangen wordt verwijderd, is aanzienlijk kleiner . Daarom kan de ontlaadenergie worden verlaagd om de grootte van de kraters, veroorzaakt door individuele ontladingen, te verminderen. De bewerkingsbaan kan ook worden aangepast om het profiel verder te corrigeren.

Voor werkstukken met hogere eisen ten aanzien van afmetingsnauwkeurigheid en oppervlakkwaliteit wordt een derde doorgang of aanvullende afwerkdoorgangen kan worden gebruikt.

Er dient op te worden gewezen dat er geen vaste draadsnelheid of bewerkingsparameter is die op alle machines van toepassing is . Bij sommige typische middelsnelle draad-EDM-processen kan de draadsnelheid tijdens ruw bewerken ongeveer bereiken 8–12 m/s , terwijl deze tijdens afwerken kan worden verlaagd tot ongeveer 1–3 m/s . De werkelijke bewerkingsparameters moeten worden afgestemd op de machine, het werkstukmateriaal, de werkstukdikte en de bewerkingsvereisten.

Waarom bepaalt trajectcorrectie de nauwkeurigheid van meervoudige doorgangen?

Tijdens draad-EDM beweegt de elektrodedraad niet rechtstreeks langs de uiteindelijke contouren van het werkstuk. Het CNC-systeem moet correctie toepassen voor factoren zoals de elektrodedraadstraal, ontladingsklem en bewerkingsreserve , dus het bewerkingspad moet dienovereenkomstig gecompenseerd worden.

De compensatiewaarde voor de eerste doorgang is over het algemeen relatief groot , omdat rekening moet worden gehouden met de elektrodedraadstraal, de ontladingsklem en de bewerkingsreserve die nodig is voor latere afwerkdoorgangen.

Tijdens de tweede, derde en volgende doorgangen neemt de resterende bewerkingsreserve geleidelijk af, en de padcompensatie moet daarom dienovereenkomstig worden aangepast. Hierdoor nadert de elektrodedraad geleidelijk de theoretische contouren.

Bovendien ondergaat de molybdeen draad slijtage tijdens herhaald heen-en-weergewijs gebruik. De toestand van de elektrodedraad, de draadspanning en de ontladingsklem kunnen allemaal van invloed zijn op de uiteindelijke afmetingen.

Daarom wordt de bewerkingsnauwkeurigheid van middelsnelle draad-EDM niet eenvoudig bereikt door de draadsnelheid te verlagen . In plaats daarvan wordt deze bepaald door een combinatie van factoren, waaronder machine-precisie, draadverplaatsingsstabiliteit, draadspanningsregeling, ontlaadparameters, elektrodedraadtoestand en CNC-compensatie .

Wat zijn de voordelen van meervoudig doorsnijden?

Het grootste voordeel van meervoudig doorsnijden is dat het de hoge efficiëntie van ruw bewerken combineert met de kwaliteit van afwerkend bewerken .

De eerste doorgang verwijdert snel het grootste deel van het materiaal, waardoor de totale bewerkingstijd wordt verminderd. De volgende doorgangen gebruiken vervolgens een kleinere bewerkingsaanpassing en lagere ontlaadenergie om de afmetingsnauwkeurigheid en oppervlaktekwaliteit te verbeteren.

Tegelijkertijd gebruikt middelsnelheidsdraad-EDM herbruikbare molybdeen-draad . In vergelijking met laagsnelheidsdraad-EDM, die een eenmalig te gebruiken elektrodedraad toepast, biedt dit in bepaalde bewerkingsapplicaties een voordeel op het gebied van verbruikskosten.

Daarom is middelsnelheidsdraad-EDM bijzonder geschikt voor toepassingen zoals algemene precisievormen, stansmatrijzen en onderdelen waarbij een evenwicht moet worden gevonden tussen bewerkingsrendement, nauwkeurigheid en kosten .

Echter betekent meervoudig snijden niet dat draad-EDM met middelhoge snelheid draad-EDM met lage snelheid volledig kan vervangen.

Voor hoogprecieze mallen en onderdelen met uiterst hoge eisen ten aanzien van profielnauwkeurigheid, afmetingsstabiliteit en oppervlakkwaliteit , heeft draad-EDM met lage snelheid over het algemeen nog steeds een voordeel.

Conclusie

De essentie van de meervoudig-snijprincipe van draad-EDM met middelhoge snelheid bestaat erin het bewerkingsproces op te delen in ruw- en afwerkfases. Door verschillende ontladingsparameters, draadverplaatsingsomstandigheden en baancompensatiewaarden te gebruiken, wordt de bewerkingsmarge geleidelijk verkleind en wordt de elektrodedraad stapsgewijs dichter bij de uiteindelijke contouren gebracht.

Het voordeel is niet eenvoudig dat de draadsnelheid ergens tussen die van draad-EDM met hoge en lage snelheid ligt. In plaats daarvan verbetert het de bewerkingskwaliteit van heen-en-weer-bewegende-draad-EDM via meervoudige snijpassen, terwijl het het kostenvoordeel behoudt van herbruikbare molybdeen-draad .

Daarom kan draad-EDM met middelhoge snelheid beter worden begrepen als een uitgebreide bewerkingsoplossing die een evenwicht biedt tussen bewerkingsrendement, afmetingsnauwkeurigheid, oppervlaktekwaliteit en productiekosten .

De daadwerkelijke afmetingsnauwkeurigheid en oppervlakteruwheid die kunnen worden bereikt, moeten worden bepaald op basis van de machinemodel, het werkstukmateriaal, de werkstukdikte, de draaddiameter, de bewerkingsparameters en de daadwerkelijke inspectieresultaten . Een enkele set parameters mag niet worden gebruikt om de bewerkingscapaciteit van alle middelsnelle draad-EDM-machines weer te geven.