Principen för flerpassskärning vid medelhastighets-tråd-EDM: Balansering av effektivitet och precision

En viktig funktion hos mediumhastighets-tråd-EDM (WEDM) är dess flerpassskärningsförmåga . Till skillnad från konventionell höghastighets-tråd-EDM, som vanligtvis slutför skärningsprocessen i ett enda pass, kan mediumhastighets-tråd-EDM gradvis ta bort bearbetningstilllägget genom flera pass, inklusive grovsnitt, färdigsnitt och till och med ytsnitt, vilket förbättrar målexaktheten och ytans kvalitet.

Grundprincipen är att använda det första passet för att snabbt ta bort material med relativt hög bearbetningseffektivitet samtidigt som ett visst bearbetningstilllägg lämnas kvar. I efterföljande pass minskas urladdningsenergin och bearbetningskompensationen justeras om, så att elektrotråden gradvis närmar sig den slutliga konturen.

På detta sätt kombinerar mediumhastighets-tråd-EDM bearbetningseffektiviteten och kostnadsfördelarna med återgående trådrörelse samt den förbättrade bearbetningskvaliteten som uppnås genom flera avslutande pass.

Hur skiljer sig medelhastighets-tråd-EDM från höghastighets- och låghastighets-tråd-EDM?

Höghastighets-tråd-EDM använder i allmänhet återanvändbar molypden-tråd som rör sig fram och tillbaka med hög hastighet. Den erbjuder en relativt hög bearbetningseffektivitet, medan utrustnings- och förbrukningskostnaderna är jämförelsevis låga. Dimensionell stabilitet och ytkvalitet efter en enda skärning är dock i allmänhet begränsade.

Låghastighets-tråd-EDM använder mässingstråd eller andra elektrodtrådar som rör sig kontinuerligt i en riktning. Elektrodtråden återanvänds i allmänhet inte. Eftersom trådrörelsen och urladdningsförhållandena är mer stabila kan låghastighets-tråd-EDM uppnå högre dimensionsnoggrannhet och bättre ytkvalitet, även om utrustnings- och förbrukningskostnaderna också är högre.

Medelhastighets-tråd-EDM lägger till flerpassskärning och processkompensation baserat på trådens back-och-fram-rörelse. Vid grovsnitt används relativt hög urladdningsenergi för att snabbt ta bort material. Vid avslutande bearbetning minskas urladdningsenergin, medan trådrörelsens parametrar och kompensation för bearbetningsbanan justeras därefter.

Därför är mediumhastighets-tråd-EDM inte enkelt ett fråga om att minska trådhastigheten på en höghastighets-tråd-EDM-maskin . Istället uppnås en balans mellan effektivitet, precision och kostnad genom samordnad användning av olika bearbetningspass och processparametrar.

Hur fungerar flerpassskärning?

De första passet används främst för grovskärning . Dess primära mål är att ta bort material så snabbt som möjligt, snarare än att direkt uppnå de slutgiltiga måtten. Relativt hög urladdningsenergi används normalt, med lämpliga bearbetningsparametrar som väljs utifrån verktygsmaterialet, tjockleken, tråddiametern och maskinens prestanda. En viss bearbetningstolerans lämnas för efterföljande slutföringspass.

Mängden material som tas bort under andra och efterföljande pass är betydligt mindre . Därför kan urladdningsenergin minskas för att minska kraternas storlek från enskilda urladdningar. Bearbetningsspåret kan också justeras för att ytterligare korrigera profilen.

För verktyg med högre krav på måtnoggrannhet och ytkvalitet krävs ett tredje pass eller ytterligare slutföringspass kan användas.

Det bör noteras att det inte finns någon fast trådhastighet eller fast bearbetningsparameter som gäller för alla maskiner . . I vissa typiska mediumhastighetsprocesser för tråd-EDM kan trådhastigheten vid grovbearbetning uppgå till cirka 8–12 m/s , medan den vid avslutande bearbetning kan minskas till cirka 1–3 m/s . De faktiska bearbetningsparametrarna måste justeras enligt maskinen, verktygsmaterialet, verktygsmaterialtjockleken och bearbetningskraven.

Varför avgör banekompensering noggrannheten vid flerpassbearbetning?

Vid tråd-EDM rör sig elektrodtråden inte direkt längs den slutgiltiga konturen på verktyget. CNC-systemet måste kompensera för faktorer såsom elektrodtrådens radie, urladdningsgapet och bearbetningstillägget , så att bearbetningsbanan måste kompenseras på lämpligt sätt.

Kompensationsvärdet för den första genomgången är i allmänhet relativt stor , eftersom den måste ta hänsyn till elektrodtrådens radie, urladdningsgapet och bearbetningstillskottet som krävs för efterföljande avslutande genomgångar.

Under den andra, tredje och efterföljande genomgångarna minskar det återstående bearbetningstillskottet successivt, och bananpassningen måste därför justeras därefter. Detta gör att elektrodtråden successivt närmar sig den teoretiska konturen.

Dessutom slits molypdentråden vid upprepad back-och-fram-rörelse. Elektrodtrådens skick, trådspänningsnivån och urladdningsgapet kan alla påverka de slutliga måtten.

Därför uppnås bearbetningsnoggrannheten för medelhastighets-tråd-EDM inte enbart genom att minska trådhastigheten . Istället bestäms den av en kombination av faktorer, inklusive maskinnoggrannhet, stabilitet i trådrörelsen, kontroll av trådspänning, urladdningsparametrar, elektrodtrådens skick och CNC-kompensering .

Vad är fördelarna med flerdels-skapning?

Den största fördelen med flerpassskärning är att den kombinerar den höga effektiviteten hos grovbearbetning med kvaliteten hos avslutningsbearbetning .

Det första passet tar snabbt bort det mesta av materialet, vilket minskar den totala bearbetningstiden. Efterföljande pass använder sedan en mindre bearbetningstolerans och lägre urladdningsenergi för att förbättra målexaktheten och ytans kvalitet.

Samtidigt använder mediumhastighets-tråd-EDM återanvändbar molypden-tråd . Jämfört med låghastighets-tråd-EDM, som använder engångs-elektrodtråd, erbjuder den en kostnadsfördel vad gäller förbrukningsmaterial i vissa bearbetningsapplikationer.

Därför är mediumhastighets-tråd-EDM väl lämpad för applikationer såsom allmänna precisionsgjuterier, stansverktyg och komponenter som kräver en balans mellan bearbetningseffektivitet, precision och kostnad .

Dock innebär flerpassskärning inte att mediumhastighets-tråd-EDM kan helt ersätta låghastighets-tråd-EDM.

För högprecisionsskålar och komponenter med extremt höga krav på profilnoggrannhet, dimensionsstabilitet och ytkvalitet , låghastighets-tråd-EDM har fortfarande oftast ett fördelaktigt läge.

Slutsats

Essensen av flerpass-skapningsprincipen för mediumhastighets-tråd-EDM består i att dela bearbetningsprocessen i grov- och färdigbearbetningssteg. Genom att använda olika urladdningsparametrar, trådrörelsesförhållanden och banekompensationsvärden minskas bearbetningstilllägget successivt och elektrodtråden förs gradvis närmare den slutliga konturen.

Fördelen ligger inte enbart i att trådhastigheten ligger någonstans mellan den för höghastighets- och låghastighets-tråd-EDM. Istället förbättrar den bearbetningskvaliteten för återgående-tråd-EDM genom flera skärningspass samtidigt som den bevarar kostnadsfördelen med återanvändbar molypden-tråd .

Därför kan mediumhastighets-tråd-EDM bättre förstås som en helhetslösning för bearbetning som balanserar bearbetningseffektivitet, dimensionsnoggrannhet, ytkvalitet och produktionskostnad .

Den faktiska dimensionsnoggrannheten och ytråheten som kan uppnås bör fastställas enligt maskinmodellen, verktygsstyckets material, verktygsstyckets tjocklek, tråddiametern, bearbetningsparametrarna och de faktiska inspektionsresultaten . En enda uppsättning parametrar bör inte användas för att representera bearbetningskapaciteten för alla medelhastighets-tråd-EDM-maskiner.