В производстве постепенно находят широкое применение проволочно-вырезные станки. Они известны своей высокой точностью резки. Электроэрозионная электроэрозионная обработка (ЭЭО) – это современное оборудование. В качестве электрода-инструмента используется тонкая металлическая проволока (электрод). Кроме того, между проволокой и заготовкой пропускается импульсный ток. Резка заготовки происходит за счет электрокоррозионного воздействия импульсного разряда. Это расширяет возможности традиционных методов обработки, позволяя обрабатывать сложные и точные детали.
В этой статье мы рассмотрим принцип работы проволочно-вырезных станков и их типы. Виды материалов, которые они могут резать, и их характеристики. Преимущества и ограничения их использования для обработки материалов. Применение и методы обработки различных материалов. Понимание этих принципов поможет нам лучше понять процесс. В статье показана ключевая роль проволочно-вырезных станков в современном производстве.
Оглавление
Что такое проволочно-вырезная электроэрозионная обработка?
Электроэрозионная обработка проволочной проволокой (ЭЭО), также известная как проволочная электроэрозионная обработка, — это особый вид обработки. Её принцип заключается в использовании движущейся тонкой металлической проволоки (электрода) для импульсного искрового разряда на заготовке. Это приводит к расплавлению и испарению материала заготовки, что приводит к её резке.
Как работает электроэрозионная вырезная резка?
Принцип работы электроэрозионной обработки основан на явлении электрического искрового разряда. При этом электродная проволока и заготовка подключаются к положительному и отрицательному полюсам источника питания. При их сближении на определённое расстояние в рабочей жидкости (обычно деионизированной воде или другой электроизоляционной жидкости) образуется электрическое поле. Напряженность электрического поля увеличивается. В результате между заготовкой и электродной проволокой при напряжении разряда возникают искры. Тепло искры расплавляет и испаряет заготовку. Затем струя воздуха смывает расплавленный материал, удаляя его.
Компоненты электроэрозионного станка
Машина состоит из нескольких частей, которые работают вместе, придавая материалу желаемую форму. Ниже представлены компоненты машины.
Инструменты с ЧПУ
Станки с ЧПУ управляют всем процессом электроэрозионной обработки. Управление всеми операциями включает в себя контроль последовательности перемещения проволоки и автоматическое управление процессом резки. Важно отметить, что уровень погрешности и время обработки определяются сложностью станка с ЧПУ.
Источник питания
Блок питания – это компонент, подающий импульсы (от 100 до 300 В) на проволочный электрод и заготовку. Он также управляет частотой и силой электрических зарядов, проходящих через проволочный электрод для взаимодействия с заготовкой. Для обеспечения необходимого качества и типа заряда в процессе резки проволокой требуется высокопроизводительный блок питания.
Проволока
Проволока служит электродом для создания электрического разряда. Форма и толщина заготовки напрямую влияют на диаметр проволоки. Обычно используется проволока диаметром от 0,05 до 0,25 мм. Основные типы используемых проволок:
Латунная проволока
Латунь — наиболее распространённый материал для электроэрозионной проволоки благодаря своим превосходным электропроводящим свойствам. Это сплав меди и цинка, и чем выше содержание цинка, тем быстрее проволока режет. Однако следует соблюдать баланс. Содержание цинка выше 40% снижает скорость коррозии латунной проволоки.
Оцинкованные провода
Как следует из названия, это достигается нанесением покрытия из чистого цинка или оксида цинка на поверхность проволоки. Производители используют оцинкованную проволоку, поскольку это повышает скорость обработки.
Провода, подвергнутые диффузионному отжигу
Процесс диффузионного отжига позволяет получать проволоку с более высоким содержанием цинка (выше цинка марки 40%). Он предполагает покрытие проволоки слоями чистого цинка. Такая проволока идеально подходит для массового производства и подходит для обработки многих материалов.
Диэлектрическая среда
Процесс электроэрозионной обработки проволокой должен проводиться в резервуаре, заполненном диэлектрической жидкостью. Эта жидкость предотвращает налипание мельчайших частиц материала заготовки на проволочный электрод. Наиболее распространённой средой является деионизированная вода. Это обусловлено тем, что она охлаждает процесс и обеспечивает высокое качество поверхности заготовки.
Электроды
Электродами в станке являются проволока (катод) и заготовка (анод). Серводвигатель управляет проволочным электродом, гарантируя отсутствие его контакта с заготовкой в процессе электроэрозионной резки.
Типы электроэрозионных станков
Чтобы разобраться в типах электроэрозионных станков, необходимо знать, что их можно классифицировать по различным критериям. Например, по типу направляющей, области применения или форме конструкции. Ниже приведены некоторые распространённые типы электроэрозионных станков:
Классификация по типу проводника
Высокоскоростной проволочно-вырезной станок – это станок, в котором электродная проволока движется с большей скоростью. В качестве электродной проволоки обычно используется молибденовая проволока. Точность обработки и качество поверхности относительно низкие, но и стоимость обработки также невысоки, что позволяет использовать станок для обработки деталей, не требующих высокой точности. Медленнопоточный проволочно-вырезной станок обеспечивает относительно медленную подачу электродной проволоки, обычно используя медную проволоку. Точность обработки высокая, качество поверхности хорошее, но стоимость обработки выше. Обычно используется для высокоточной обработки. детали сложной формы.
Разделено по области применения
Обычный проволочно-вырезной станок использует традиционную электроэрозионную обработку. Обычно он использует технологию быстрой подачи проволоки. Кроме того, он применяется для обработки общепромышленных деталей, таких как механические детали, пресс-формы и так далее. Он отличается от прецизионного проволочно-вырезного станка тем, что использует передовую электроэрозионную обработку. Он обладает высокой стабильностью и точностью управления. Обычно используется технология медленной подачи проволоки.
Разделено по структурной форме
По форме конструкции станки можно разделить на вертикальные проволочно-вырезные станки и станки с выдвижной проволочно-вырезной станкой. В первом случае шпиндель обычно расположен перпендикулярно рабочему столу, а заготовка расположена горизонтально. Они подходят для обработки деталей малого и среднего размера, удобны в управлении и эксплуатации. Во втором случае шпиндель расположен параллельно поверхности стола, а заготовка расположена горизонтально или наклонно. Они подходят в основном для обработки крупногабаритных и фасонных деталей.
Какие материалы подходят для электроэрозионной обработки?
Одним из важнейших факторов при использовании электроэрозионной обработки проволокой является электропроводность материала. Хорошая электропроводность обеспечивает плавное течение тока. Это обеспечивает стабильный разрядный импульс, который эффективно и точно удаляет материал. Обработка деталей методом электроэрозионной обработки проволокой возможна только при хорошей электропроводности обрабатываемого материала. Поэтому выбор правильного материала для электроэрозионной обработки проволокой имеет решающее значение для качества конечной детали.
Металлические материалы
Металлические материалы, как правило, обладают хорошей электропроводностью и широко используются в машиностроении. Поэтому электроэрозионная обработка проволокой более щадящая для обработки металлических материалов. Например, стали (включая углеродистую, легированную и т.д.), нержавеющей стали, карбида, титана и титановых сплавов, а также других металлов. Вольфрамовая сталь и карбид вольфрама в твердом сплаве. Эти материалы твёрдые и износостойкие. Они хорошо подходят для изготовления высокоточных форм и инструментов с помощью электроэрозионной обработки проволокой. Жаропрочные сплавы широко используются в авиационных двигателях и турбинах. Они сохраняют высокую прочность при высоких температурах. Ниже перечислены распространённые металлические материалы, которые можно обрабатывать:
Алюминий
Алюминий обладает отличными тепло- и электропроводностью. Однако алюминий по своей природе мягкий, и его может быть сложно резать этим методом. Это связано с тем, что после обработки алюминий может образовывать липкие отложения.
Титан
Электроэрозионная резка проволочной проволокой идеально подходит для обработки титана. Этот процесс позволяет противостоять липкости этого сплава и дробить длинную стружку. Однако в качестве диэлектрической среды требуется деионизированная вода, чтобы контролировать тепловыделение во время обработки.
Сталь
Сталь — очень прочный металл. Поэтому многие производители предпочитают использовать электроэрозионные вырезные станки станкам с ЧПУ. Однако этот материал сильно нагревается, поэтому необходимо принимать необходимые меры предосторожности.
Латунь
Латунь легко резать на станке благодаря высокой прочности на разрыв. Однако скорость резки должна быть низкой, поскольку это мягкий металл.
Графит
Резать графит обычными режущими инструментами может быть сложно. Однако электроэрозионная резка проволокой подходит, поскольку проволока острая и предотвращает вырывание частиц.
Неметаллические материалы
Электроэрозионная обработка проволокой (Wire EDM) в основном обрабатывает проводящие материалы. Благодаря специальным технологиям, она также может обрабатывать неметаллические материалы, такие как графит и керамика. Графит сам по себе электропроводен, поэтому его можно обрабатывать непосредственно с помощью электроэрозионной обработки проволокой. Керамические материалы, однако, обычно не электропроводны, поэтому процесс обработки немного сложнее. Перед обработкой керамическая поверхность покрывается тонким слоем электропроводящего материала, например, медным или серебряным гальваническим покрытием. В качестве альтернативы можно использовать специальные токопроводящие приспособления. Они удерживают и поддерживают керамическую заготовку. Они обеспечивают прохождение тока через неё во время обработки. Вы также можете погрузить керамику в рабочую жидкость с проводящими частицами. Это придаёт ей временные проводящие свойства. Их можно использовать с подходящими электродными проволоками для резки керамических материалов.
Специальные материалы
Некоторые новые композитные материалы также можно обрабатывать проволочной резкой. К ним относятся композиты с металлической матрицей и углеродным волокном. Однако это возможно только при особых условиях. Металл в композите с металлической матрицей должен быть равномерно распределен и обладать хорошей электропроводностью. В этом случае возможна проволочная резка. Обрабатываемость композитов с металлической матрицей зависит главным образом от их микроструктуры и природы составляющих фаз. Композиты, армированные углеродным волокном, также можно обрабатывать электроэрозионной проволокой, но обычно этот метод не применяется, поэтому обычно применяются другие, более подходящие методы обработки, такие как механическая обработка, лазерная обработка и т. д.
Преимущества электроэрозионной обработки проволочной резкой
По сравнению с другими методами обработки электроэрозионная обработка проволокой имеет следующие преимущества:
- Высокая точность: Электроэрозионная обработка проволочной резкой позволяет добиться высокой точности обработки, особенно для деталей сложной формы и малых размеров, что даёт существенные преимущества. Кроме того, она позволяет добиться очень высокого качества поверхности. наилучшая чистота поверхности при электроэрозионной обработке, Необходимо уделить внимание оптимизации электрических параметров, выбору материала электродов, выбору рабочей жидкости, технологии высокочастотной вибрации, прецизионному сервоуправлению и соответствующей последующей обработке поверхности. Применение этих технологий позволяет значительно улучшить качество поверхности, отвечающее требованиям к обработке высокоточных деталей.
- Обработка широкого спектра проводящих материалов: При условии, что токопроводящий материал, независимо от толщины, размера и твёрдости, может быть обработан. Он подходит для материалов любой твёрдости, включая карбид вольфрама, керамику, металлы и т. д., и обладает высокой адаптивностью.
- Подходит для обработки деталей сложной формы: Проволочно-вырезной станок позволяет обрабатывать сложные кривые с ЧПУ. Он позволяет обрабатывать гибкие формы, например, сочетание прямых и дуг. Он даже может обрабатывать конусность, перемещая верхнюю и нижнюю линии.
- Не создает механических напряжений: Обработка резанием не требует усилий резания. Она оказывает меньшее ударное воздействие и нагревает заготовку. Она подходит для тонкостенных деталей и хрупких материалов. Снижает деформацию и напряжение в заготовке.
Ограничения проволочно-вырезной обработки
Хотя существует множество преимуществ обработки проволочной резкой, она также имеет определенные ограничения. Недостатки следующие:
- Скорость обработки относительно низкая. Резка проволокой — быстрый метод. Однако для толстых и твёрдых материалов он медленнее других. Этот метод подходит для прецизионной обработки и мелкосерийного производства и не подходит для высокоскоростной обработки больших объёмов.
- Диапазон обработки ограничен. Резка проволокой возможна только для токопроводящих материалов, непроводящие материалы, такие как пластик, резина и т. д., обрабатывать нельзя.
- Частая замена электродной проволоки. В процессе обработки электродная проволока постоянно расходуется, непрерывно корродирует под действием электрической искры и легко ломается, поэтому требуется частая замена электродной проволоки, что увеличивает срок службы. стоимость обработки.
Распространенные применения обработки проволочной резкой
Обработка проволочной резкой широко используется во многих отраслях промышленности, поскольку ее характеристики материала характеризуются высокой точностью и возможностью обработки сложных форм.
Изготовление пресс-форм
Поскольку пресс-формы требуют высокой точности, а многие из них изготавливаются из металла, что обеспечивает высокую точность и возможность обработки сложных форм, обработка проволочной резкой широко применяется в производстве пресс-форм, таких как литьевые формы, штамповочные формы, формы для литья под давлением и экструзионные формы. Она может точно обрабатывать Сложные полости, стержни и фасонные конструкции обеспечивают точность и качество пресс-форм. Электроэрозионная вырезная обработка (ЭЭО) является одним из лучших методов обработки для изготовления пресс-форм.
Аэрокосмическая отрасль
Детали, используемые в авиации и космонавтике, требуют высокой точности, надежности и безопасности, поскольку даже самый незначительный дефект обработки может привести к серьёзной аварии. Поэтому использование электроэрозионной обработки проволокой позволяет максимально удовлетворить требования к конструкции и повысить точность. При обработке лопаток авиационных двигателей, деталей космических аппаратов и т. д. электроэрозионная обработка проволокой позволяет удовлетворить требования к точности и сложности формы.
Производство электронных изделий
В наше время общество стремительно развивается. Электронные изделия становятся всё более популярными. Требования к их функциональности и производительности постоянно растут. В электронной промышленности проволочная резка позволяет обрабатывать всевозможные электронные разъёмы, соединители и другие прецизионные детали.
Производство медицинского оборудования
В производстве медицинских приборов электроэрозионная обработка проволочной резкой применяется для изготовления высокоточных хирургических инструментов, имплантатов, стоматологических инструментов и т. д.
Автомобильное производство
В области автомобилестроения проволочно-вырезная электроэрозионная обработка в основном применяется при обработке автомобильных форм, деталей двигателей, деталей трансмиссии и т. д.
Прецизионные приборы и оборудование
Для многих прецизионных приборов требования к допускам деталей сравнительно строгие, а размеры деталей не особенно велики, поэтому проволочная электроэрозионная обработка играет важную роль в производстве прецизионных приборов и деталей оборудования, таких как оптические приборы, медицинское оборудование, измерительные приборы и т. д., имеет широкий спектр применения, позволяет обрабатывать как мелкие детали, так и высокоточные компоненты и обеспечивать хорошую чистоту поверхности.
Советы по использованию проволочно-вырезной обработки
Электроэрозионная обработка (ЭЭО) — это высокоточный метод обработки, подходящий для изготовления деталей сложной формы из материалов высокой твёрдости. Компания Yonglihao Machinery обладает многолетним опытом и профессиональными знаниями в области ЭЭО. Существуют некоторые методы обработки, применяемые при ЭЭО, как показано ниже:
Выбор подходящей электродной проволоки
Выбор подходящего материала электродной проволоки (например, молибдена или вольфрама) и её диаметра зависит от требований к точности и условий обработки материалов. Более тонкая электродная проволока может повысить точность. Однако она легко ломается и используется для точной обработки. Более толстая электродная проволока более стабильна, но немного менее точна. Она подходит для резки крупногабаритных деталей и высокоскоростной резки.
Оптимизировать параметры и путь обработки
С одной стороны, оптимизация включает в себя длительность импульса, интервал между импульсами, ток разряда, скорость резки и другие параметры обработки. Экспериментальным путем и на основе опыта можно найти оптимальные параметры обработки материалов и формы деталей. Это повысит эффективность и качество поверхности. С другой стороны, начальная точка и траектория резки должны быть разумно выбраны, чтобы избежать частых переналадок и повторных резов, что сокращает время обработки и потери электродной проволоки.
Используйте эффективную охлаждающую жидкость
Для охлаждения и промывки используйте высокоэффективную охлаждающую жидкость (например, деионизированную воду), чтобы снизить тепловое воздействие и предотвратить накопление продуктов разряда на поверхности электродной проволоки и заготовки.
Регулярное техническое обслуживание оборудования
Регулярно калибруйте проволочно-вырезное оборудование для обеспечения точности и стабильности обработки. Своевременно заменяйте изношенные или старые детали.
Заключение
В этой статье сначала даются определение и принцип работы электроэрозионной обработки проволокой. Затем рассматриваются типы станков. Далее рассматриваются материалы, подходящие для электроэрозионной обработки проволокой. Также рассматриваются плюсы и минусы этого процесса. Наконец, обсуждаются общие области применения. В статье приводятся методы обработки, которые помогут вам понять принципы электроэрозионной обработки проволокой. Если у вас остались вопросы о других аспектах электроэрозионной обработки проволокой, свяжитесь с нами, и мы ответим на них. Если у вас есть вопросы по теме электроэрозионная обработка проволокой Если у вас есть вопросы или вы хотите узнать о своих потребностях и проектах, пожалуйста, свяжитесь с нами. Мы предоставим вам предварительные расценки и профессиональную помощь. Будем рады вашему запросу.
Часто задаваемые вопросы
Можно ли с помощью электроэрозионной резки резать неметаллические материалы?
Как правило, электроэрозионная резка подходит только для токопроводящих материалов. Неметаллические материалы, такие как пластик и керамика, не подлежат обработке этим методом. Однако в некоторых случаях электроэрозионная резка подходит для обработки неметаллических материалов со специальной обработкой или добавлением токопроводящих компонентов. Однако это встречается редко.
Какова точность обработки WEDM?
Электроэрозионная электроэрозионная обработка (ЭЭО) обеспечивает очень высокую точность. Допуски достигают 0,0001 дюйма. Это делает её идеальным инструментом для прецизионных применений.
Является ли электроэрозионная резка экономически эффективной при крупносерийном производстве?
Электроэрозионная обработка (ЭЭО) обычно дешевле для мелкосерийного и среднесерийного производства. Она также подходит для задач, требующих высокой точности. Для массового производства другие методы могут оказаться более экономичными.