Профессиональное руководство по электроэрозионным сверлильным станкам — точность и эффективность

Обзор

Электроэрозионный сверлильный станок — станок, в основном для получения малых отверстий или забивки крепежа. Используется для процесса сверления, часто требуемого в производстве. Существует множество видов ЭР-станков, здесь — обзор ЭР-сверлильных.

Принцип работы ЭР-сверлильного станка

Работает как любой ЭР-процесс. Разница: оптимизирован для создания полуточных малых отверстий в вязких материалах на высокой скорости независимо от твердости.

В работе материал удаляется с заготовки серией быстро повторяющихся разрядов между двумя электродами, разделенными диэлектрической жидкостью и под электрическим напряжением. Один электрод — «инструментальный» (инструмент/электрод), другой — «заготовочный» (заготовка). ЭР-процесс требует отсутствия физического контакта инструмента и заготовки.

В ЭР-сверлении диэлектрик должен смывать продукты эрозии электрода из зоны реза — промывочная жидкость должна доходить до дна сверлящегося отверстия. Для этого нужен сверловой электрод с трубкой для прохода жидкости сквозь электрод.

Применение ЭР-сверлильных станков

ЭР-сверление применяется широко. Прежде всего — ряды малых отверстий на входных и выходных кромках лопаток турбин реактивных двигателей. Газ проходит через отверстия, позволяя двигателям работать на высоких температурах. Высокотемпературные, твердые, однохрусталлические лопатки — их конвенциональная обработка с высоким соотношением глубина/диаметр крайне сложна или невозможна.

Также: микропористые сопла для топливных систем, спиннеры для синтетических волокон (вискоза) и др. Отдельные модели с осями X и Y способны на слепые и сквозные отверстия — «супер-сверло».

ЭР-сверлильные станки сверлят глубокие отверстия длинным медным трубчатым электродом, вращающимся в патроне с постоянным потоком деионизированной воды через электрод как диэлектрик/промывка. Пробивают 100 мм закаленной стали <10 сек, износ электрода 50–80%. Достигают отверстий от 0,3 мм.

Хотя латунные электроды легче обрабатывать, их не рекомендуют для проволочной резки — эродированные частицы латуни вызывают обрыв проволоки.

Преимущества ЭР-сверлильных станков

• Обрабатывают сложные/неправильные формы, трудные для конвенционального резания.
• Обрабатывают экстремально твердые материалы с высокой точностью.
• Сверлят малые отверстия в микроскопических заготовках, где конвенциональные резаки повреждают форму избыточными силами.
• Нет прямого контакта инструмента и заготовки — тонкие/слабые участки обрабатываются без заметной деформации.
• Хорошая чистота поверхности даже при сверлении. Очень достойная поверхность за счет избыточных финишных проходов.
• Очень тонкие отверстия достижимы.

Недостатки ЭР-сверлильных станков

• Сложно найти квалифицированного оператора/наладчика.
• Низкая производительность по удалению материала.
• Потенциальный пожарный риск от горючих масляных диэлектриков.
• Долго и дорого изготавливать электроды для ЭР-процесса.
• Сложно воспроизвести острые углы заготовки из-за износа электрода.
• Чудесно высокое удельное потребление энергии → высокие затраты на энергию и ТО.
• Потребление мощности в целом очень высокое.
• Инструмент (электрод) изнашивается быстро и интенсивно по сравнению с другим оборудованием.
• Для неэлектропроводящих материалов могут требоваться спец-установки ЭР-сверлильных станков.