1. EDM
1) Podstawowe zasady
EDM to specjalna metoda przetwarzania, która wykorzystuje efekt erozji elektrycznej generowany przez wyładowanie impulsowe między dwiema elektrodami zanurzonymi w płynie roboczym w celu erozji materiałów przewodzących. Nazywa się to również obróbką elektroerozyjną lub obróbką elektroerozyjną.
EDM nadaje się do obróbki skomplikowanych części, takich jak precyzyjne małe wgłębienia, wąskie szczeliny, rowki i narożniki. Tam, gdzie narzędzie ma trudności z dotarciem do złożonych powierzchni, gdzie wymagane są głębokie cięcia i gdzie stosunek długości do średnicy jest szczególnie wysoki, proces EDM jest lepszy od frezowania. W przypadku obróbki zaawansowanych technologicznie części ponowne rozładowanie elektrody frezarskiej może poprawić wskaźnik sukcesu, a obróbka elektroiskrowa jest bardziej odpowiednia niż wysokie i drogie narzędzia.
Ponadto, jeśli określono wykańczanie EDM, stosuje się EDM w celu uzyskania powierzchni z wzorem iskier. Obecnie, wraz z szybkim rozwojem frezowania z dużą prędkością, przestrzeń rozwojowa EDM została do pewnego stopnia ograniczona. Jednocześnie frezowanie z dużą prędkością przyniosło również większy postęp technologiczny w dziedzinie EDM. Na przykład do produkcji elektrod stosuje się frezowanie z dużą prędkością. Ze względu na realizację obróbki w wąskim obszarze i wysokiej jakości wyniki powierzchni, liczba projektów elektrod jest znacznie zmniejszona. Ponadto wykorzystanie szybkiego frezowania do produkcji elektrod może również zwiększyć wydajność produkcji do nowego poziomu i może zapewnić wysoką precyzję elektrod, dzięki czemu poprawi się również precyzja EDM.
Jeśli większość obróbki wnęki jest wykonywana przez frezowanie z dużą prędkością, EDM jest używany tylko jako środek pomocniczy do czyszczenia narożników i przycinania krawędzi, tak aby naddatek był bardziej równomierny i mniejszy
2) Wyposażenie podstawowe: obrabiarki EDM.
3) Główne cechy
Może przetwarzać materiały i przedmioty o skomplikowanych kształtach, które są trudne do cięcia zwykłymi metodami cięcia; podczas obróbki nie ma siły skrawania; nie ma wad, takich jak zadziory i ślady noża; materiał elektrody narzędzia nie musi być twardszy niż materiał przedmiotu obrabianego; bezpośrednie wykorzystanie przetwarzania energii elektrycznej jest wygodne dla automatyzacji; Po obróbce na powierzchni tworzy się warstwa metamorficzna, którą w niektórych zastosowaniach trzeba dalej usuwać; bardziej kłopotliwe jest oczyszczanie płynu roboczego i oczyszczanie dymu powstającego podczas przetwarzania.
EDM ma następujące cechy
Może przetwarzać dowolne materiały przewodzące o wysokiej wytrzymałości, twardości, wytrzymałości, kruchości i czystości; nie ma oczywistej siły mechanicznej podczas obróbki i nadaje się do obróbki przedmiotów o niskiej sztywności i mikrostruktur: parametry impulsu można dostosować do potrzeb i można ich używać na tej samej maszynie Obróbka zgrubna, obróbka półwykańczająca i obróbka wykańczająca są przeprowadzane na obrabiarce; wgłębienia na powierzchni po EDM są dobre do przechowywania oleju i redukcji hałasu; wydajność produkcji jest niższa niż w przypadku obróbki skrawaniem; część energii jest zużywana na elektrodzie narzędzia podczas procesu wyładowania, prowadzi do utraty elektrody i wpływa na dokładność formowania.
4) Zakres użytkowania
Obróbka form i części z otworami i zagłębieniami o skomplikowanych kształtach; obróbka różnych twardych i kruchych materiałów, takich jak węglik spiekany i stal hartowana; obróbka głębokich, drobnych otworów, otworów o specjalnym kształcie, głębokich rowków, wąskich rowków i wycinania arkuszy; narzędzia do obróbki i narzędzia pomiarowe, takie jak różne narzędzia do formowania, szablony i sprawdziany pierścieniowe do gwintów.
EDM musi spełniać trzy warunki
1. Należy zastosować zasilacz impulsowy
2. Należy zastosować automatyczne urządzenie do regulacji posuwu, aby utrzymać małą szczelinę wyładowczą między elektrodą narzędzia a elektrodą przedmiotu obrabianego
3. Wyładowanie iskrowe należy przeprowadzić w ośrodku płynnym o określonej wytrzymałości dielektrycznej (10~107Ω·m).
Nie wszystkie stale na formy mogą być lustrzanym EDM
EDM niektórych stali formierskich może z łatwością osiągnąć efekt lustra, podczas gdy niektóre stale formierskie i tak nie mogą osiągnąć efektu lustra. Jednocześnie twardość stali formy jest wyższa, a efekt powierzchni lustrzanej EDM jest lepszy. Proszę zapoznać się z poniższą tabelą, aby zapoznać się z różnymi materiałami i właściwościami lustrzanego wykończenia.
2. Elektrodrążarka drutowa
1) Podstawowe zasady
Wykorzystując stale poruszające się cienkie metalowe druty (zwane drutami elektrodowymi) jako elektrody, przedmiot obrabiany jest poddawany pulsacyjnemu wyładowaniu iskrowemu w celu wytrawienia metalu i pocięcia go na kształty. Angielski to Wire cut Electrical Discharge Machining, określany jako WEDM, znany również jako cięcie drutem.
2) Wyposażenie podstawowe: obrabiarka EDM.
3) Główne cechy
Oprócz podstawowych cech EDM, WEDM ma również kilka innych cech:
① Nie ma potrzeby wytwarzania elektrod narzędziowych o skomplikowanych kształtach, każda dwuwymiarowa zakrzywiona powierzchnia z linią prostą, ponieważ tworząca może być przetwarzana;
②Może przeciąć wąską szczelinę około 0,05 mm;
③ Podczas przetwarzania wszystkie nadwyżki materiałów nie są przetwarzane na odpady, co poprawia stopień wykorzystania energii i materiałów;
④W WEDM o niskiej prędkości, w którym drut elektrodowy nie jest poddawany recyklingowi, ciągła aktualizacja drutu elektrodowego jest korzystna dla poprawy dokładności przetwarzania i zmniejszenia chropowatości powierzchni;
⑤ Wydajność cięcia, którą można osiągnąć za pomocą WEDM, wynosi zazwyczaj {{0}} mm2/min, do 300 mm2/min; dokładność przetwarzania wynosi ogólnie ±0,01 do ±0,02 mm, do ±0,004 mm; chropowatość powierzchni Ogólnie rzecz biorąc, jest to Ra2,5 do 1,25 mikrona, a najwyższa może osiągnąć Ra0,63 mikrona; grubość cięcia wynosi na ogół 40-60 mm, a maksymalna grubość może osiągnąć 600 mm.
4) Zakres użytkowania
Stosowany głównie do obróbki: różnych złożonych i precyzyjnych przedmiotów, takich jak stemple, matryce, stemple i matryce, płyty mocujące, płyty do usuwania izolacji itp. Wykrojników; elektrody metalowe do narzędzi formujących, szablonów i EDM; Wszelkiego rodzaju małe otwory, wąskie szczeliny, dowolne krzywe itp. Ma wyjątkowe zalety, takie jak mały naddatek na obróbkę, wysoka precyzja obróbki, krótki cykl produkcyjny i niski koszt produkcji, i był szeroko stosowany w produkcji. Obecnie obrabiarki elektroerozyjne drutowe w kraju i za granicą stanowią ponad 60 procent całkowitej liczby obrabiarek elektrycznych.
Obróbka elektroerozyjna drutem to technologia pozwalająca na obróbkę przedmiotu obrabianego o rozmiarze. W pewnych warunkach sprzętowych rozsądne sformułowanie trasy obróbki jest ważnym ogniwem zapewniającym jakość obróbki przedmiotu obrabianego.
Proces obróbki form lub części WEDM można ogólnie podzielić na następujące etapy.
Analizuj i przeglądaj rysunki
Analiza wzoru jest decydującym pierwszym krokiem do zapewnienia jakości obróbki przedmiotu obrabianego i kompleksowych wskaźników technicznych przedmiotu obrabianego. Biorąc za przykład wykrojnik, podczas analizowania wzoru należy najpierw wybrać wzór przedmiotu obrabianego, który nie może lub nie jest łatwy do obróbki przez WEDM, z grubsza w następujący sposób:
1. Chropowatość powierzchni i dokładność wymiarowa są bardzo wysokie, a obrabiany przedmiot nie może być ręcznie szlifowany po cięciu;
2. Przedmioty obrabiane z wąskimi szczelinami mniejszymi niż średnica drutu elektrody powiększona o szczelinę wyładowczą lub przedmioty obrabiane z zaokrąglonymi narożnikami utworzonymi przez szczelinę wyładowczą sztywnego żurawia elektrodowego nie mogą znajdować się w rogach wykresu;
3. Materiały nieprzewodzące;
4. Części, których grubość przekracza rozpiętość drucianej ramy;
5. Długość obróbki przekracza efektywną długość skoku wózków x i y, a obrabiane przedmioty wymagają dużej precyzji.
Pod warunkiem zgodności z procesem cięcia drutu należy dokładnie rozważyć chropowatość powierzchni, dokładność wymiarową, grubość przedmiotu obrabianego, materiał przedmiotu obrabianego, rozmiar, luz pasowania i grubość części wykrawanej.
Uwagi dotyczące programowania
1. Wyznaczanie luzu matrycy i promienia okręgu przejściowego
Rozsądnie określ prześwit matrycy. Rozsądny dobór luzu matrycy jest jednym z kluczowych czynników związanych z żywotnością matrycy i wielkością gratu tłoczonej części. Luz matrycy różnych materiałów jest zwykle wybierany w następującym zakresie:
W przypadku miękkich materiałów wykrojowych, takich jak miedź, miękkie aluminium, półtwarde aluminium, bakelit, czerwona tektura, arkusze miki itp., szczelina między stemplem a matrycą może wynosić 10 procent -15 procent grubości materiału przebijającego.
W przypadku twardych materiałów wykrawanych, takich jak blachy żelazne, blachy stalowe, blachy ze stali krzemowej itp., szczelina między stemplem a matrycą może wynosić 15 procent -20 procent grubości wykrawania.
To są rzeczywiste dane empiryczne niektórych wykrojników do cięcia drutu, które są mniejsze niż popularne na całym świecie wykrojniki z dużą szczeliną. Ponieważ powierzchnia obrabianego przedmiotu obrabianego drutem ma warstwę kruchej warstwy topliwej, im większe parametry elektryczne obróbki, tym gorsza chropowatość powierzchni przedmiotu obrabianego i grubsza warstwa topliwa. Wraz ze wzrostem skoków matrycy ta warstwa kruchej powierzchni będzie się stopniowo ścierać, a szczelina matrycy będzie się stopniowo zwiększać.
Racjonalnie określ promień okręgu przejściowego. Aby poprawić żywotność ogólnych matryc do tłoczenia na zimno, należy dodać okręgi przejściowe na przecięciach linii, okręgach linii i dalekich przecięciach, zwłaszcza w rogach o małych kątach. Rozmiar koła przejściowego można rozważyć w zależności od grubości materiału zaślepiającego, kształtu formy, wymaganej żywotności i warunków technicznych wykrawanych części. Wraz z grubością wykrawanych części, okrąg przejściowy może również odpowiednio wzrosnąć. Ogólnie można go wybrać w zakresie 0.1-0.5mm.
W przypadku okręgu przejściowego, w którym materiał części tłoczącej jest cienki, prześwit pasowania formy jest mały, a część tłocząca nie może być powiększana, aby uzyskać dobry luz pasowania stempla i matrycy, ogólnie koło przejściowe należy dodać w rogu rysunku. Ponieważ trajektoria przetwarzania elektrody drutowej będzie naturalnie przetwarzać okrąg przejściowy o promieniu równym promieniowi elektrody drutowej plus jednostronna szczelina wyładowcza w wewnętrznym rogu.
2. Oblicz i napisz program przetwarzający
Podczas programowania konieczne jest wybranie rozsądnej pozycji mocowania w zależności od składników, a jednocześnie określenie rozsądnego punktu początkowego i trasy cięcia.
Punkt odcięcia należy przyjąć w rogu wykresu lub w miejscu, w którym łatwo usunąć punkt wypukły.
Trasa cięcia opiera się głównie na zasadzie zapobiegania lub ograniczania deformacji formy. Generalnie należy pomyśleć o ułatwieniu docinania grafiki w pobliżu strony docisku.
3. Taśma programowa i taśma korekcyjna do gwintowania i obróbki
Po wykonaniu taśmy papierowej zgodnie z arkuszem programu należy kolejno sprawdzić arkusz programu i przygotowaną taśmę papierową. Po wprowadzeniu programu do sterownika za pomocą taśmy papierowej sprawdzającej, próbkę można wyciąć. Proste i pewne elementy mogą być obrabiane bezpośrednio. . W przypadku form, które wymagają dużej dokładności wymiarowej i małego dopasowania szczeliny między wypukłymi i wklęsłymi matrycami, konieczne jest użycie cienkich materiałów do cięcia próbnego, a precyzję i pasowanie można sprawdzić na wyciętych częściach. Jeśli okaże się, że nie spełnia wymagań, należy go przeanalizować na czas, aby znaleźć problem i zmodyfikować program, aż zostanie zakwalifikowany przed formalną obróbką formy. Ten krok jest ważną częścią unikania złomowania przedmiotu obrabianego.
W zależności od aktualnej sytuacji można go również wprowadzić bezpośrednio z klawiatury lub bezpośrednio przenieść program z programatora do sterownika.
3. Obróbka elektrochemiczna
1) Podstawowe zasady
W oparciu o zasadę rozpuszczania anodowego w procesie elektrolizy i za pomocą uformowanej katody, metoda przetwarzania przedmiotu obrabianego do określonego kształtu i rozmiaru nazywana jest obróbką elektrolityczną.
2) Zakres użytkowania
Obróbka elektrochemiczna ma istotne zalety w przypadku obróbki materiałów trudnych w obróbce, skomplikowanych kształtów lub części cienkościennych. Szeroko stosowana jest obróbka elektrolityczna, taka jak gwintowanie lufy, ostrza, integralne wirniki, formy, otwory o specjalnym kształcie i części o specjalnym kształcie, fazowanie i gratowanie. A w obróbce wielu części proces obróbki elektrolitycznej zajął ważne, a nawet niezastąpione miejsce.
3) Zalety
Szeroki zakres obróbki. Obróbka elektrolityczna może przetwarzać prawie wszystkie materiały przewodzące i nie jest ograniczona właściwościami mechanicznymi i fizycznymi materiału, takimi jak wytrzymałość, twardość, ciągliwość itp., a struktura metalograficzna materiału po obróbce w zasadzie się nie zmienia. Jest często używany do obróbki materiałów trudnych w obróbce, takich jak stopy twarde, stopy żaroodporne, stal hartowana i stal nierdzewna.
4) Ograniczenia
Dokładność przetwarzania i stabilność przetwarzania nie są wysokie; koszt przetwarzania jest wysoki, a im mniejsza partia, tym wyższy dodatkowy koszt za sztukę.
4. Obróbka laserowa
1) Podstawowe zasady
Obróbka laserowa polega na wykorzystaniu energii światła do osiągnięcia wysokiej gęstości energii w punkcie skupienia po zogniskowaniu przez soczewkę oraz stopieniu lub zgazowaniu materiału w bardzo krótkim czasie i wytrawieniu w celu realizacji obróbki.
2) Główne cechy
Technologia obróbki laserowej ma zalety mniejszej ilości odpadów materiałowych, oczywistego efektu kosztowego w produkcji na dużą skalę i dużej zdolności adaptacji do obiektów przetwarzających. W Europie technologia laserowa jest zasadniczo stosowana do spawania specjalnych materiałów, takich jak wysokiej klasy kadłuby i podstawy samochodów, skrzydła samolotów i kadłuby statków kosmicznych.
3) Zakres użytkowania
Obróbka laserowa jest najczęściej stosowanym zastosowaniem systemów laserowych. Główne technologie to: spawanie laserowe, cięcie laserowe, modyfikacja powierzchni, znakowanie laserowe, wiercenie laserowe, mikroobróbka i osadzanie fotochemiczne, stereolitografia, trawienie laserowe itp.
5. Obróbka wiązką elektronów
1) Podstawowe zasady
Przetwarzanie wiązką elektronów to przetwarzanie materiałów z wykorzystaniem efektu termicznego lub efektu jonizacji zbieżnych wiązek elektronów o wysokiej energii.
2) Główne cechy
Wysoka gęstość energii, duża zdolność penetracji, szeroki zakres pierwotnej penetracji, duży stosunek szerokości spoiny, duża prędkość spawania, mała strefa wpływu ciepła i małe odkształcenie robocze.
3) Zakres użytkowania
Zakres materiałów przetwarzanych wiązką elektronów jest szeroki, a obszar przetwarzania może być bardzo mały; dokładność przetwarzania może osiągnąć poziom nanometrów i można zrealizować przetwarzanie molekularne lub atomowe; wydajność jest wysoka; zanieczyszczenie generowane przez przetwarzanie jest niewielkie, ale koszt sprzętu do przetwarzania jest wysoki; mikropory i wąskie szczeliny mogą być przetwarzane itp., a także mogą być używane do spawania i precyzyjnej fotolitografii. Technologia obudowy osi do spawania wiązką elektronów w próżni jest głównym zastosowaniem przetwarzania wiązki elektronów w przemyśle samochodowym.
6. Obróbka wiązką jonów
1) Podstawowe zasady
Obróbka wiązką jonów ma na celu osiągnięcie obróbki poprzez przyspieszenie i skupienie przepływu jonów generowanego przez źródło jonów na powierzchni przedmiotu obrabianego w stanie próżni.
2) Główne cechy
Ponieważ gęstość prądu jonowego i energię jonów można precyzyjnie kontrolować, można precyzyjnie kontrolować efekt przetwarzania i można realizować ultraprecyzyjne przetwarzanie na poziomie nanometrów, nawet na poziomie molekularnym i atomowym. Podczas przetwarzania wiązką jonów wytwarzane zanieczyszczenia są niewielkie, naprężenia i odkształcenia przetwarzania są bardzo małe, a zdolność przystosowania się do przetwarzanego materiału jest duża, ale koszt przetwarzania jest wysoki.
3) Zakres użytkowania
Obróbkę wiązką jonów można podzielić na trawienie i powlekanie zgodnie z jej przeznaczeniem.
1) Proces trawienia
Wytrawianie jonowe służy do obróbki rowków w żyroskopowych łożyskach powietrznych i dynamicznych silnikach ciśnieniowych, z wysoką rozdzielczością, dobrą dokładnością i powtarzalnością. Innym aspektem zastosowania wytrawiania wiązką jonów jest wytrawianie precyzyjnych wzorów, takich jak elementy elektroniczne, takie jak układy scalone, urządzenia optoelektroniczne i optyczne urządzenia zintegrowane. Wytrawianie wiązką jonów jest również stosowane do rozrzedzania materiałów i wykonywania próbek z transmisyjnego mikroskopu elektronowego.
2) Obróbka powłoki jonowej
Istnieją dwie formy przetwarzania powłoki jonowej, osadzanie przez napylanie i powlekanie jonowe. Powłoka jonowa może być nakładana na szeroką gamę materiałów. Folie metalowe lub niemetalowe mogą być nakładane zarówno na powierzchnie metalowe, jak i niemetalowe. Można również platerować różne stopy, związki lub niektóre materiały syntetyczne, materiały półprzewodnikowe i materiały o wysokiej temperaturze topnienia.
Technologia powlekania wiązką jonów może być stosowana do powlekania warstw smarnych, folii żaroodpornych, folii odpornych na zużycie, folii dekoracyjnych i folii elektrycznych.
7. Obróbka łuku plazmowego
(1) Podstawowe zasady
Obróbka łukiem plazmowym to specjalna metoda przetwarzania, która wykorzystuje energię cieplną łuku plazmowego do cięcia, spawania i natryskiwania metalu lub niemetalu.
(2) Główne cechy
1) Spawanie łukiem plazmowym mikrowiązką może spawać folie i cienkie płyty;
2) Ma efekt małego otworu, który może lepiej realizować swobodne formowanie spawania jednej strony i dwóch stron;
3) Gęstość energii łuku plazmowego jest wysoka, temperatura kolumny łukowej jest wysoka, a zdolność penetracji jest silna. Materiał stalowy o grubości 10-12mm nie może być rowkowany i może być spawany i formowany z obu stron jednocześnie. Szybkość spawania jest duża, wydajność wysoka, a odkształcenie naprężeniowe niewielkie;
4) Sprzęt jest stosunkowo skomplikowany, a zużycie gazu jest duże, dlatego nadaje się tylko do spawania w pomieszczeniach.
(3) Zakres użytkowania
Szeroko stosowany w produkcji przemysłowej, zwłaszcza w spawaniu miedzi i stopów miedzi, tytanu i stopów tytanu, stali stopowej, stali nierdzewnej, molibdenu i innych metali stosowanych w lotnictwie i innych gałęziach przemysłu wojskowego oraz najnowocześniejszych technologiach przemysłowych, takich jak obudowy pocisków ze stopów tytanu , samoloty Niektóre cienkościenne pojemniki itp.
8. Obróbka ultradźwiękowa
(1) Podstawowe zasady
Obróbka ultradźwiękowa to narzędzie, które wykorzystuje częstotliwość ultradźwiękową do wibrowania z małą amplitudą i przechodzi między nim a przedmiotem obrabianym
Uderzenia ścierniwa wolnego w cieczy na obrabianą powierzchnię powodują stopniowe pękanie powierzchni materiału obrabianego. Angielski skrót to USM. Obróbka ultradźwiękowa jest powszechnie stosowana do przebijania, cięcia, spawania, zagnieżdżania i polerowania.
(2) Główne cechy
Może przetwarzać dowolny materiał, szczególnie odpowiedni do obróbki różnych twardych i kruchych materiałów nieprzewodzących. Charakteryzuje się wysoką precyzją obróbki i dobrą jakością powierzchni przedmiotów obrabianych, ale niską wydajnością.
(3) Zakres użytkowania
Obróbka ultradźwiękowa jest stosowana głównie do wiercenia (w tym otworów okrągłych, otworów o specjalnym kształcie i otworów zakrzywionych itp.), Cięcia i dłutowania różnych twardych i kruchych materiałów, takich jak szkło, kwarc, ceramika, krzem, german, ferryt, kamienie szlachetne i jadeit, nesting, grawerowanie, gratowanie małych części partiami, polerowanie powierzchni form i obciąganie ściernic itp.
9. Obróbka chemiczna
(1) Podstawowe zasady
Wytrawianie chemiczne to specjalna obróbka, która wykorzystuje roztwory kwasów, zasad lub soli do korozji i rozpuszczania materiałów obrabianych w celu uzyskania przedmiotów o pożądanym kształcie, rozmiarze lub stanie powierzchni.
(2) Główne cechy
1) Może przetwarzać dowolny materiał metalowy, który można ciąć i nie jest ograniczony właściwościami, takimi jak twardość i wytrzymałość;
2) Nadaje się do obróbki dużych powierzchni i może przetwarzać wiele elementów jednocześnie;
3) Brak naprężeń, pęknięć lub zadziorów, a chropowatość powierzchni osiąga Ra1.25-2,5μm;
4) Łatwy w obsłudze;
5) Nie nadaje się do obróbki wąskich szczelin i otworów;
6) Nie nadaje się do usuwania defektów, takich jak nierówna powierzchnia i zarysowania.
(3) Zakres użytkowania
Nadaje się do obróbki redukcji grubości na dużych powierzchniach; nadaje się do obróbki skomplikowanych otworów w elementach cienkościennych
