V odvetví výroby foriem vždy existoval hlas, že vysokorýchlostné frézovanie nahradí EDM. V skutočnosti majú tieto dve technológie svoje výhody a nevýhody a vhodné vybavenie by sa malo vyberať podľa ich vlastných potrieb spracovania.
1. Môže vývoj vysokorýchlostného frézovania nahradiť EDM?
Dá sa povedať, že EDM a vysokorýchlostné frézovanie sú dve hlavné sily technológie spracovania tvarovania foriem a majú svoje výhody. Môže s rýchlym vývojom technológie vysokorýchlostného frézovania nahradiť EDM jej vývojový trend?
Objektívne povedané, technológia vysokorýchlostného frézovania nie je všemocná. Vznikol doplnením slabín tradičného frézovania a EDM procesov. Jeho zrelý vývoj postupne rozšíril oblasť jeho použitia, ale kvôli obmedzeniam charakteristík samotnej frézovacej metódy nie je možné nahradiť EDM pri spracovaní foriem.
2. Výhody a aplikácie EDM
Vo všeobecnosti sa výhody EDM odrážajú najmä v spracovaní hlbokých drážok a úzkych štrbín, opracovaní vnútorných čistých uhlov, opracovaní čistých hrán, opracovaní jemného, komplexného, presného opracovania a opracovaní hlbokých dutín, ako aj opracovanie supertvrdých materiálov, čo sú všetky nedostatky možností spracovania vysokorýchlostným frézovaním. Je vidieť, že pri výrobe presných foriem s jemnými a zložitými tvarmi má EDM absolútnu výhodu.
S rýchlym vývojom technológie vysokorýchlostného frézovania sa výrazne znížil dopyt po hrubom a strednom spracovaní EDM. Avšak, tvárou v tvár výzvam, EDM integrovala pokročilú CNC technológiu. Pokrok technológie umožnil rôznym procesným indikátorom dosiahnuť vysokú úroveň a môžu získať mikrodutiny s veľmi presnými okrajmi a rohmi a môžu získať efekty zrkadlového spracovania s hodnotami Ra menšími ako 0,1 mikrónu. Okrem toho, technológie ako EDM CNC frézovanie a veľkoplošné jemné spracovanie zmiešaného prášku EDM tiež rozšírili rozsah použitia EDM.
Na spracovanie presných malých dutín, úzkych štrbín, drážok a rohov by mal byť EDM prvou voľbou procesu; pre spracovanie zložitých tvarov, najmä keď je nástroj ťažko dosiahnuteľný na zložitý povrch, má EDM svoj význam; tam, kde sa vyžaduje hlboké rezanie a kde je pomer strán obzvlášť vysoký, by sa malo jasnejšie vyhnúť vysokorýchlostnému frézovaniu; na spracovanie high-tech dielov je čas programovania všeobecnej spracovacej elektródy kratší ako čas vysokorýchlostného frézovacieho obrobku a tento rozdiel je zrejmejší v zložitejších aplikáciách spracovania; tam, kde je potrebná povrchová úprava EDM, sa EDM používa na vytvorenie povrchu s iskrivým vzorom.
Stojí za zmienku, že existuje veľa spracovateľských situácií, ktoré možno teoreticky dokončiť vysokorýchlostným frézovaním. Ale v skutočnosti, kvôli vysokým nákladom na jemné nástroje a riziku frézovania častí z ocele s vysokou tvrdosťou, je pravdepodobnejšie, že EDM dosiahne očakávaný efekt.
3. Výhody a aplikácie vysokorýchlostného frézovania
Vysokorýchlostné frézovanie využíva frézy s malým priemerom, vysoké rýchlosti a malé cyklové posuvy, čo výrazne zlepšuje efektivitu výroby a presnosť spracovania. Zároveň vďaka nízkej frézovacej sile, zníženej tepelnej deformácii obrobku a rýchlemu posuvu vďaka malej hĺbke frézovania je drsnosť povrchu spracovania veľmi malá.
Vysokorýchlostné frézovanie je vhodné na spracovanie väčšiny foriem. Pri spracovaní foriem môže vysokorýchlostné frézovanie spracovať diely z tvrdenej ocele 60HRC. Preto vysokorýchlostné frézovanie umožňuje rezanie po tepelnom spracovaní, čo značne zjednodušuje proces výroby formy. Tradičné kroky spracovania sú: hrubé opracovanie tvaru → hrubé frézovanie dutiny → tepelné spracovanie → konečná úprava tvaru → EDM opracovanie dutiny → stolové brúsenie a leštenie dutiny → povrchová úprava. Proces po vysokorýchlostnom obrábaní je: hrubé opracovanie tvaru → tepelné spracovanie → konečná úprava tvaru → vysokorýchlostné frézovanie dutiny → povrchová úprava, ktorá môže ušetriť elektrické obrábanie (relatívne povedané) a ručné brúsenie, skrátiť cestu procesu a výrazne zlepšujú produktivitu spracovania.
Vo všeobecnosti platí, že vysokorýchlostné frézovanie by sa malo používať čo najviac ako náhrada EDM pri obrábaní veľkých úberov. Keď sa nástroj ľahko priblíži k obrobku, tvar spracovacej časti je otvorený a pomer strán je malý, je vhodný na vysokorýchlostné frézovanie.
V skutočnosti je vysokorýchlostné frézovanie veľmi vhodné na výrobu elektród. Elektródy tradičného frézovania je potrebné leštiť ručne a ich konzistencia je zlá, čo ovplyvní kvalitu EDM. Elektródy spracované vysokorýchlostným frézovaním takmer nepotrebujú ručné leštenie a hrubovacie a dokončovacie elektródy môžu dosiahnuť takmer dokonalú konzistenciu. Súčasne môže vysokorýchlostné frézovanie spracovať tenkostenné a zložitejšie elektródy.
Bez ohľadu na to, ako sa však vysokorýchlostné frézovanie vyvíja, je obmedzené svojim mechanizmom. Aj keď sa použije päťosové obrábanie s rotačným nástrojom, stále nemôže vytvoriť tvar s čistým uhlom. Pre hlboké dutiny a úzke drážky nie je efekt ideálny z dôvodu nedostatočnej tuhosti nástroja.
4. Integrácia a vývoj EDM a vysokorýchlostného frézovania
V dnešnom prudkom rozvoji vysokorýchlostného frézovania sa vývojový priestor EDM do určitej miery zúžil. Vysokorýchlostné frézovanie zároveň prinieslo väčší technologický pokrok do EDM. Napríklad použitie vysokorýchlostného frézovania na výrobu elektród značne znižuje počet návrhov elektród v dôsledku realizácie spracovania v úzkych oblastiach a vysokokvalitných výsledkov povrchu. Okrem toho, použitie vysokorýchlostného frézovania na výrobu elektród môže tiež zlepšiť efektivitu výroby na novú úroveň a zabezpečiť vysokú presnosť elektród, čo tiež zlepšuje presnosť EDM. Ak je väčšina spracovania dutiny dokončená vysokorýchlostným frézovaním, EDM sa používa iba ako pomocný prostriedok na čistenie rohov a orezávanie hrán, takže prídavky sú rovnomernejšie a menšie.
Vývoj EDM a vysokorýchlostného frézovania je harmonický a komplementárny. Vývoj technológie vysokorýchlostného frézovania podporil vývoj technológie EDM a tiež jej poskytol nový vývojový impulz. Majú nezastupiteľné úlohy a obaja by mali hrať svoje silné stránky a vyhýbať sa svojim slabostiam. Kombinácia týchto dvoch technológií môže poskytnúť dokonalé riešenie spracovania pre výrobu vysoko zložitých a vysoko presných foriem.
