Эволюция ЧПУ-ЭРО: трансформация точного производства

Статья об истории ЭРО (электроэрозийной обработки), проволочной электроэрозии и развитии разрядной обработки.

Однако, как и любые ремесла, принадлежащие людям, владение специальными навыками и результатами обработки не привлекло восхищения владельцев бизнеса и гослидеров, стремящихся к высокой производительности и повторяемости.

Чтобы преодолеть это препятствие, разработали ЧПУ-станки и применили к различным инструментам, включая электроэрозийное оборудование (ЭРО), также известное как искровая обработка, искровое эродирование, выжигание, матричное точение, проволочное выжигание или проволочное эрозирование. Это производственный процесс, использующий разряд, обычно вызывающий искры, для получения целевой формы.

Числовое управление (НУ) для электроэрозийных станков

С НУ-контролем ЭРО при обработке нежелательный материал удаляется с заготовки серией быстро повторяющихся разрядов через проволочную ЭРО под наблюдением операторов.

В сборке проволочной ЭРО один электрод — инструментальный, другой — заготовка. Процесс определяется инструментом и заготовкой, которые не соприкасаются, избегая многих проблем слуха, свойственных традиционным металлообрабатывающим станкам, отличным от проволочной ЭРО.

Разрядная обработка была трудно управляема вручную в старые времена, но с НУ-системой стала достижимой легче.

ЧПУ-проволочная режущая ЭРО

После эпохи числового управления, благодаря развитию компьютеров, 1990-е стали зрелой эпохой ЧПУ, принесшей новую эру обработки в металлообработке.

Хотя большинство ЧПУ-станков контролируются специфическими системами (Siemens, Mitsubishi, Fanuc), система управления ЭРО не доминирует типом поставщика контроллера, а ПЛК-системой.

Сегодня много типов ЧПУ-проволочной ЭРО. Обсудим широко используемый в производстве бытовых приборов, фильтровальных сеток, 3C-электропотребления и других мелких изделий. Разрядная обработка применяется шире, но статья фокусируется на специфических применениях.

Электроэрозийные станки в СССР

В советский период развитие проволочной ЭРО успешно принесло огромный технологический прорыв. Проволочные ЭРО появились в конце 1960-х для изготовления инструментов и форм из закаленной стали.

Ранняя НУ-машина — конвертация перфоленточного вертикального фрезерного станка. В конце 1960-х СССР произвел первый коммерческий ЧПУ-станок в России — проволочную ЭРО. В этот период история ЭРО совпадала с историей авиакосмической, военной и автомобильной отраслей.

Команда Дэвида Х. Дулебона разработала станок для фрезерных и шлифовальных по Андрею Х. Дулебону в Andrew Engineering Company в 1960-х. Позже мастер-чертеж был произведен ЧПУ-плоттером для повышения точности, точности и повторяемости.

В начале 1970-х произведен проволочный ЭРО-станок с ЧПУ-плоттером и оптическим слежением за проводом. С тех пор Дулебон использовал тот же плоттер, запрограммированный для прямого управления ЧПУ-плоттером ЭРО-станка, и изготовил первый ЧПУ-ЭРО станок в 1976 году, обеспечив огромное удобство в металлообработке на базе разрядной обработки.

Автоматизация в ЭРО

После внедрения проволочной электроэрозии под ЧПУ в коммерческие приложения в истории ЭРО, применение совершило значительный прогресс за последние два десятилетия благодаря развитию технологии.

С введением автоматизированных механизмов за последнее десятилетие скорость подачи ЭРО-станков значительно выросла, а чистота поверхности хорошо контролируется программой.

ЧПУ-проволочная и матричная ЭРО

Помимо проволочной ЭРО, матричная (die sinking) ЭРО — популярный тип для многих других задач. До конца Второй мировой в 1940-х, когда два русских ученых Б.Р. Лазаренко и Н.И. Лазаренко были назначены изучать методы предотвращения коррозии вольфрамовых электрических контактов из-за искровых эффектов, развитие матричной ЭРО восходит к ранним дням истории ЭРО.

Они не выполнили задачу, но их достижения способствовали технологии. Ученые обнаружили, что если электрод в определенных средах, коррозию можно контролировать точнее, что вдохновило дальнейшие эксперименты.

Это открытие побудило их изобрести ЭРО-станки для обработки твердых материалов вроде вольфрама. Название станка Лазаренко — R-C машина, по резистивно-емкостной цепи заряда электродов. Это имя известно в истории ЭРО.

Одновременно в США независимая ситуация также развивалась хорошо. Американская команда Харольд Старк, Виктор Хардинг и Джек Бевер успешно разработала ЭРО-станок для удаления сломанных сверл и резьб на алюминиевых литьях.

Американская команда сначала использовала слабые электроэрозийные инструменты. Не увенчавшись успехом, сменили метод. После этого станки Старка, Хардинга, Бевер генерировали 60 искр в секунду — технологический прорыв в истории ЭРО тогда.

Сегодня ЭРО-станки по своему дизайну используют ламповые цепи. Можно генерировать тысячи искр в секунду, резко повышая скорость резки и давая огромный потенциал и производительность бизнесу по всему миру.