ЧПУ проволочная резка: определение, процесс и применения

Вместо резания материала, ЭРС плавит или испаряет его, производя относительно мелкие фрагменты и обеспечивая очень точную линию реза. Отраслевое принятие привело к широкому спектру применений ЭРС, так как она очень универсальна, может резать твердые металлы и использует относительно малое рабочее пространство.

Различия между проволочной резкой и традиционным ЭРС

Существует два основных типа станков ЭРС: традиционный (погружной) и проволочный (режущий). Традиционный ЭРС, как описано выше, использует инструмент для рассеивания электрического тока. Этот инструмент, катод, движется вдоль куска металла, анода, и электрический ток реагирует, чтобы расплавить или испарить металл. В результате действия диэлектрической жидкости, обычно углеводородного масла, в которой погружены и катод, и заготовка, мелкие фрагменты, произведенные в процессе, смываются с компонента.

Проволочный ЭРС (или WEDM) уводит электрический ток посредством натянутого тонкого провода, действующего как катод и направляемого вдоль желаемого пути реза или зазора. Диэлектрическая жидкость в этом случае — обычно деионизированная вода — проходит через разрез в течение его продолжительности, снова служа для удаления частиц и контроля искр. Тонкий провод позволяет точные резы с узкими зазорами (рутино ~ 0,015 дюйма, более тонкие резы доступны) и возможными допусками ±0,0001 дюйма. Эта повышенная точность позволяет делать сложные трехмерные резы и производить высокоточные штамповки, матрицы и стрипперные пластины.

Оборудование проволочной резки ЭРС — это компьютерно управляемые (ЧПУ) приборы, которые могут управлять проводом на трехмерной оси для большей гибкости. Прямые резы делаются изменением x-y координат ножа, а более сложные резы получаются добавлением оси движения к проводникам провода. Доступны как четырех-, так и пятиосевые проволочные ЭРС станки и услуги. В то время как традиционный ЭРС не всегда может производить тугие углы или очень сложные узоры, повышенная точность проволочного ЭРС позволяет сложные узоры и резы. Кроме того, проволочный ЭРС станок способен регулярно резать металлы толщиной до 0,004 дюйма и более 16 дюймов толще, более толстые сечения возможны.

Проволока ЭРС при определенной толщине материала просто испаряет металл, тем самым устраняя любое потенциальное загрязнение. Проволока WEDM излучает искры со всех сторон, что означает, что разрез должен быть толще самого провода. Другими словами, так как провод окружен кольцом тока, наименьший и наиболее точный возможный путь реза — это дополнительный диаметр кольца и провода; техники могут легко компенсировать это дополнительное измерение. Производители продолжают производить более тонкие и тонкие провода для обеспечения более мелких зазоров и еще более высокой точности.

Применения проволочной резки ЭРС

Благодаря своей универсальности производители используют станки ЭРС для широкого спектра применений. Поскольку этот процесс может резать очень мелкие детали, он часто является идеальным выбором для производства малых, очень детализированных деталей, которые обычно слишком нежны для других вариантов обработки. Кроме того, процесс экономичен для мелкосерийных конструкций и может оказаться полезным для прототипирования даже если фактический дизайн делается иначе.

Обратите внимание, что провод в процессе постоянно движется и не может быть повторно использован. В результате медный, латунный или другой металлический провод может быть длиной в мили, что добавляет к стоимости процесса. И хотя процесс не использует силу и поэтому не образует заусенцев и может использоваться на нежных изделиях, определенно существует возможность теплового напряжения.

Большинство операций проволочного ЭРС начинаются с чернового реза с довольно высокой скоростью подачи и высоким потоком диэлектрика. Последующие доводочные проходы требуют более мелких резов с уменьшенным потоком диэлектрика для достижения допуска чистовых поверхностей. Уменьшенный поток диэлектрика предотвращает деформацию провода во время этих переходов.

Резы, не начинающиеся по краю детали (например, отверстия), требуют предварительного сверления для пропускания провода. Многие проволочные ЭРС станки имеют электроды для сверления мелких отверстий для этой цели, что позволяет делать стартовые отверстия в закаленной стали без использования обычных сверл. Малоотверсточные сверла обычно используют ЭРС электрод, установленный во вращающейся втулке с диэлектриком, качаемым через электрод для промывки отверстия. Процесс изготовления мелких отверстий в закаленном материале с использованием автономных ЭРС сверл иногда называют «выпрыгиванием отверстия».

Преимущества

Главное преимущество проволочного ЭРС станка над традиционным ЭРС станком — непрерывная подача провода минимизирует износ, возникающий с неподвижным электродом. Однако проволочный ЭРС станок может использовать много провода, что увеличивает затраты. Многие проволочные ЭРС станки само-наматывающиеся, так что если провод рвется, процесс может продолжаться почти непрерывно.

Другое важное преимущество — способность резать детали после термической обработки, что устраняет возможность деформации, возникающей после обработки. Кроме того, поскольку проволочный ЭРС не давит инструментом на заготовку, мелкие, нежные детали легко обрабатываются. Требования к закреплению минимальны по сравнению с традиционными методами обработки. Очень тонкие поверхности возможны.

Ограничения

По сравнению с многими методами обработки, ЭРС — медленный процесс, хотя скорости увеличивались за годы благодаря технологическим достижениям. Производительность может быть увеличена путем стопки одинаковых деталей и их резания все сразу. Многоголовные станки доступны для одновременного резания множественных одинаковых деталей. Поскольку проволочный ЭРС — термический процесс, некоторые напряжения могут быть переданы заготовке.

Хотя относительно прост в выполнении, обслуживание проволочных ЭРС станков может быть более требовательным, чем то, что требуется для традиционных станков. Расходники тоже могут быть более дорогими. Эти затраты иногда могут быть смягчены тем фактом, что почти все проволочные ЭРС станки спроектированы для работы без присмотра, кроме загрузки и разгрузки. Отсутствие заусенцев на готовых деталях также может экономить труд или время за счет устранения этапа удаления заусенцев.