Принцип многопроходной резки при электроэрозионной обработке проволочным электродом средней скорости: баланс между эффективностью и точностью

Важной особенностью электроэрозионной обработки проволочным электродом средней скорости (WEDM) это его является возможность многопроходной резки . В отличие от традиционной электроэрозионной обработки проволочным электродом высокой скорости, при которой процесс резки обычно завершается за один проход, обработка средней скорости позволяет постепенно удалять припуск за несколько проходов — черновой резки, чистовой резки и даже финишной резки, что повышает точность размеров и качество поверхности.

Основной принцип заключается в том, что первый проход выполняется с относительно высокой производительностью для быстрого удаления материала с оставлением определённого припуска. На последующих проходах энергия разряда снижается, а коррекция обработки перенастраивается, что позволяет проволочному электроду постепенно приближаться к конечному контуру.

Таким образом, электроэрозионная обработка проволочным электродом средней скорости сочетает в себе преимущества производительности и экономичности возвратно-поступательного движения проволоки с улучшенным качеством обработки, достигаемым за счёт нескольких финишных проходов.

В чём разница между электроразрядной обработкой проволочным электродом со средней скоростью и обработкой с высокой и низкой скоростью?

Электроразрядная обработка проволочным электродом с высокой скоростью обычно использует многократно применяемую молибденовую проволоку, движущуюся туда и обратно с высокой скоростью. Эта технология обеспечивает относительно высокую производительность обработки при сравнительно низких затратах на оборудование и расходные материалы. Однако стабильность размеров и качество поверхности после одного прохода, как правило, ограничены.

Электроразрядная обработка проволочным электродом с низкой скоростью использует латунную проволоку или другие электродные проволоки, движущиеся непрерывно в одном направлении. Электродная проволока, как правило, не подлежит повторному использованию. Поскольку условия движения проволоки и электрического разряда более стабильны, обработка с низкой скоростью обеспечивает более высокую размерную точность и лучшее качество поверхности, хотя затраты на оборудование и расходные материалы также выше.

Электроразрядная обработка проволочным электродом со средней скоростью добавляет многопроходную резку и компенсацию процесса на основе возвратно-поступательного движения проволоки. При черновой обработке используется относительно высокая энергия разряда для быстрого удаления материала. При чистовой обработке энергия разряда снижается, а параметры движения проволоки и компенсация траектории обработки корректируются соответствующим образом.

Поэтому электроразрядная обработка проволочным электродом со средней скоростью не сводится просто к снижению скорости проволоки на станке с высокоскоростной проволочной ЭРО . Вместо этого достигается баланс между эффективностью, точностью и стоимостью за счёт согласованного применения различных проходов обработки и технологических параметров.

Как работает многопроходная резка?

Трубы первый проход в основном используется для черновой резки . Его основная цель — максимально быстрое удаление материала, а не непосредственное достижение конечных размеров. Обычно используется относительно высокая энергия разряда, при этом параметры обработки выбираются в соответствии с материалом заготовки, толщиной, диаметром проволоки и производительностью станка. Для последующих финишных проходов оставляется определенный припуск на обработку.

Количество материала, удаляемого при втором и последующих проходах, значительно меньше . Поэтому энергию разряда можно снизить, чтобы уменьшить размер кратеров, образуемых отдельными разрядами. Траекторию обработки также можно скорректировать для дальнейшего уточнения профиля.

Для заготовок с повышенными требованиями к точности размеров и качеству поверхности выполняют третий проход или дополнительные финишные проходы может использоваться.

Следует отметить, что не существует единой скорости движения проволоки или универсальных параметров обработки, применимых ко всем станкам . В некоторых типовых процессах электроэрозионной обработки проволочным электродом со средней скоростью скорость проволоки при черновой обработке может достигать примерно 8–12 м/с , а при чистовой обработке она может быть снижена до примерно 1–3 м/с фактические параметры обработки необходимо корректировать в зависимости от станка, материала заготовки, толщины заготовки и требований к обработке.

Почему компенсация траектории определяет точность многопроходной резки?

При электроэрозионной обработке проволочным электродом электродная проволока не движется непосредственно по конечному контуру заготовки. Система ЧПУ должна компенсировать такие факторы, как радиус электродной проволоки, межэлектродный зазор и припуск на обработку , поэтому траектория обработки должна быть соответствующим образом скорректирована.

Значение компенсации для первого прохода, как правило, относительно велико , поскольку оно должно учитывать радиус электродной проволоки, межэлектродный зазор и припуск на обработку, необходимый для последующих чистовых проходов.

На втором, третьем и последующих проходах оставшийся припуск на обработку постепенно уменьшается, и компенсация траектории должна соответственно корректироваться. Это позволяет электродной проволоке постепенно приближаться к теоретическому контуру.

Кроме того, молибденовая проволока изнашивается при многократном возвратно-поступательном использовании. Состояние электродной проволоки, натяжение проволоки и величина искрового зазора могут повлиять на конечные размеры.

Поэтому точность обработки на средне-скоростных станках электроэрозионной обработки проволочным электродом достигается не просто снижением скорости подачи проволоки . Вместо этого она определяется совокупностью факторов, включая точность станка, стабильность движения проволоки, контроль натяжения проволоки, параметры искрового разряда, состояние электродной проволоки и компенсацию в системе ЧПУ .

Каковы преимущества многопроходной резки?

Главное преимущество многопроходной резки заключается в том, что она объединяет высокую эффективность черновой обработки с качеством чистовой обработки .

Первый проход быстро удаляет большую часть материала, сокращая общее время обработки. Последующие проходы выполняются с меньшим припуском на обработку и пониженной энергией разряда для повышения точности размеров и качества поверхности.

В то же время средне-скоростные станки электроэрозионной обработки проволочным электродом используют многократно используемая молибденовая проволока . По сравнению с электроэрозионной обработкой на станках с низкоскоростной проволокой, в которых применяется одноразовая электродная проволока, это обеспечивает преимущество в стоимости расходных материалов при определённых видах обработки.

Поэтому электроэрозионная обработка на станках со средней скоростью проволоки хорошо подходит для таких применений, как общие прецизионные пресс-формы, штампы и компоненты, требующие баланса между эффективностью обработки, точностью и стоимостью .

Однако многопроходная резка не означает, что электроэрозионная обработка на станках со средней скоростью проволоки может полностью заменить электроэрозионную обработку на станках с низкой скоростью проволоки.

Для высокоточные пресс-формы и компоненты с чрезвычайно высокими требованиями к точности профиля, стабильности размеров и качеству поверхности , электроэрозионная обработка на станках с низкой скоростью проволоки, как правило, сохраняет преимущество.

Заключение

Суть принцип многопроходной резки при электроэрозионной обработке на станках со средней скоростью проволоки заключается в разделении процесса обработки на черновую и чистовую стадии. Используя различные параметры разряда, условия движения проволоки и значения компенсации траектории, припуск на обработку постепенно уменьшается, а электродная проволока последовательно приближается к конечному контуру.

Её преимущество заключается не просто в том, что скорость проволоки находится между скоростями высокоскоростной и низкоскоростной электроэрозионной обработки проволочным электродом. Гораздо важнее то, что она повышает качество обработки при обратно-поступательном движении проволоки за счёт многократных проходов резания, сохраняя при этом экономическое преимущество многократно используемая молибденовая проволока .

Поэтому среднескоростную электроэрозионную обработку проволочным электродом следует понимать скорее как комплексное решение для обработки, обеспечивающее баланс между производительностью, точностью размеров, качеством поверхности и себестоимостью производства .

Фактическая точность размеров и шероховатость поверхности, которых можно достичь, должны определяться в соответствии с моделью станка, материалом заготовки, толщиной заготовки, диаметром проволоки, параметрами обработки и результатами фактических измерений один и тот же набор параметров не следует использовать для описания обрабатывающих возможностей всех станков электроэрозионной обработки проволокой со средней скоростью.