Высокоскоростная фрезеровка vs проволочная ЭРО: кто лучше или нужны обе?

В последние годы в формообразовательной промышленности звучит мнение, что высокоскоростная фрезеровка вытеснит проволочную электроэрозионную обработку (Wire EDM), что заставляет некоторых владельцев заводов делать иррациональный выбор при инвестировании в оборудование. Заводы должны изучить преимущества и недостатки обеих технологий, выбирать оборудование под свои задачи, а не слепо следовать тренду.

Может ли развитие высокоскоростной фрезеровки вытеснить Wire EDM?

Можно сказать, что Wire EDM и высокоскоростная фрезеровка — две основные технологии формообразования, у каждой свои преимущества. С быстрым развитием высокоскоростной фрезеровки может ли её тренд вытеснить Wire EDM?

Объективно: высокоскоростная фрезеровка не всемогуща. Её появление — дополнение слабостей традиционной фрезеровки и ЭРО. Зрелое развитие расширило сферу применения, но из-за сути фрезеровки она не может заменить ЭРО в формообразовании.

Преимущества и применение Wire EDM

Кратко: преимущества Wire EDM проявляются в обработке глубоких канавок и узких щелей, внутренних острых углов, острых краев, тонких, сложных и высокоточных деталей, глубоких полостей, а также сверхтвердых материалов — там, где возможности высокоскоростной фрезеровки ограничены. В изготовлении точных форм с мелкой и сложной геометрией ЭРО имеет абсолютное преимущество.

С развитием высокоскоростной фрезеровки спрос на черновую и получистовую ЭРО заметно снизился. Но ЭРО интегрировала передовые ЧПУ технологии, достигнув высоких показателей: можно получить микрополость с высокоточными углами и зеркальную поверхность с Ra < 0.1 мкм.

Технологии вроде комбинирования Wire EDM и ЧПУ фрезеровки, порошковой ЭРО для крупноплощадной чистовой обработки также расширили применение ЭРО.

• Для деталей с требованиями: точные малые полости, узкие щели, канавки, углы — ЭРО первый выбор.
• Для сложных форм, особенно с труднодоступными поверхностями — ЭРО предпочтительнее.
• При глубокой обработке высокоскоростная фрезеровка не рекомендуется для деталей с особенно высоким соотношением глубины к ширине.
• Для высокотехнологичных деталей время программирования электродов для ЭРО обычно короче, чем время обработки детали высокоскоростной фрезеровкой. В сложных случаях разница возрастает; если указана ЭРО чистовая — она необходима для получения искрового узора.

Во многих случаях теоретически возможна высокоскоростная фрезеровка. Но из-за высокой стоимости микroинструментов и риска фрезерования высококрученых сталей лучше использовать Wire EDM для легкого изготовления медных электродов и предсказуемых результатов ЭРО.

Преимущества и применение высокоскоростной фрезеровки

Высокоскоростная фрезеровка использует мелкодиаметровые фрезы, высокие обороты и малую подачу на зуб, что резко повышает производительность и точность. Благодаря малым силам фрезеровки снижается термическая деформация заготовки, малая глубина резания и высокая подача дают малую шероховатость.

Подходит для обработки большинства форм. Может обрабатывать закаленные до 60 HRC стали. Поэтому высокоскоростная фрезеровка позволяет резать после термообработки, что сильно упрощает технологию изготовления форм.

Традиционный ЧПУ фрезеровка: грубая форма → грубая фрезеровка полости → термообработка → чистовая форма → ЭРО полости → шлифовка/полировка стиллера → поверхностное упрочнение.

После высокоскоростной обработки: грубая форма → термообработка → чистовая форма → высокоскоростная фрезеровка полости → поверхностное упрочнение. Экономится электрообработка, ручная шлифовка, сокращается маршрут, резко растет производительность.

В общем, высокоскоростную фрезеровку вместо ЭРО следует применять при большом объеме удаления материала. Когда инструмент легко подходит к заготовке, форма открытая, соотношение глубины к ширине малое — подходит высокоскоростная фрезеровка.

Высокоскоростная фрезеровка отлично подходит для изготовления электродов. Традиционные электроды требуют ручной полировки, согласованность низкая, влияет на качество ЭРО. Электроды высокоскоростной фрезеровки практически не требуют ручной полировки, черновые и чистовые имеют почти идеальную согласованность. Одновременно можно фрезеровать электроды с тонкими стенками и сложной формой.

Но как бы ни развивалась высокоскоростная фрезеровка, она ограничена своим механизмом. Даже с 5‑осевой обработкой вращающимся инструментом нельзя обработать острый угол. Для глубокой полости и узкой канавки эффект неидеален из-за недостаточной жесткости инструмента.

Синергическое развитие Wire EDM и высокоскоростной фрезеровки

С быстрым развитием высокоскоростной фрезеровки пространство развития ЭРО сжалось. Одновременно высокоскоростная фрезеровка принесла ЭРО большой технологический прогресс. Например, использование высокоскоростной фрезеровки для электродов резко сократило число проектов электродов благодаря реализации малоплощадной обработки и высококачественных поверхностей.

Кроме того, высокоскоростная фрезеровка электродов повышает производительность на новый уровень и гарантирует высокую точность электродов, улучшая точность Wire EDM. Если основную обработку полости делает высокоскоростная фрезеровка, а ЭРО используется только как вспомогательное средство для очистки углов и подрезки краев, то припуск становится более равномерным и меньшим.

Развитие Wire EDM и высокоскоростной фрезеровки гармонично и взаимодополняюще. Развитие высокоскоростной фрезеровки стимулирует развитие ЭРО и дает новый импульс. Между ними есть незаменимые роли, нужно использовать сильные стороны и избегать слабых. Комбинация этих технологий дает идеальное решение для изготовления высокосложных, высокоточных форм.