1. EDM
1) Základné princípy
EDM je špeciálna metóda spracovania, ktorá využíva efekt elektrickej erózie generovaný pulzným výbojom medzi dvoma elektródami ponorenými do pracovnej tekutiny na erodovanie vodivých materiálov. Nazýva sa tiež obrábanie elektrickým výbojom alebo elektroerozívne obrábanie.
EDM je vhodný na spracovanie zložitých dielov, ako sú presné malé dutiny, úzke štrbiny, drážky a rohy. Tam, kde sú zložité povrchy pre nástroj ťažko dosiahnuteľné, kde sú potrebné hlboké rezy a kde je pomer dĺžky k priemeru obzvlášť vysoký, je proces EDM lepší ako frézovanie. Na spracovanie high-tech dielov môže opätovné vybitie frézovacej elektródy zlepšiť úspešnosť a EDM je vhodnejšie ako vysoké a drahé náklady na nástroje.
Okrem toho tam, kde je špecifikovaná povrchová úprava EDM, sa EDM používa na vytvorenie povrchu so vzorom iskier. Dnes, s rýchlym rozvojom vysokorýchlostného frézovania, je vývojový priestor EDM do určitej miery stlačený. Vysokorýchlostné frézovanie zároveň prinieslo do EDM aj väčší technologický pokrok. Napríklad na výrobu elektród sa používa vysokorýchlostné frézovanie. Vďaka realizácii spracovania v úzkych oblastiach a vysokokvalitných povrchových výsledkov je počet návrhov elektród značne znížený. Okrem toho, použitie vysokorýchlostného frézovania na výrobu elektród môže tiež zvýšiť efektivitu výroby na novú úroveň a môže zabezpečiť vysokú presnosť elektród, takže sa zlepší aj presnosť EDM.
Ak sa väčšina obrábania dutiny vykonáva vysokorýchlostným frézovaním, EDM sa používa iba ako pomocný prostriedok na čistenie rohov a orezávanie hrán, takže prídavok je rovnomernejší a menší.
2) Základné vybavenie: EDM obrábacie stroje.
3) Hlavné vlastnosti
Dokáže spracovať materiály a obrobky so zložitými tvarmi, ktoré je ťažké rezať bežnými metódami rezania; počas spracovania nie je žiadna rezná sila; nie sú žiadne chyby, ako sú otrepy a stopy po nožoch; materiál nástrojovej elektródy nemusí byť tvrdší ako materiál obrobku; priame využitie spracovania elektrickej energie je vhodné pre automatizáciu; Po spracovaní sa na povrchu vytvorí metamorfná vrstva, ktorá sa musí pri niektorých aplikáciách ďalej odstraňovať; čistenie pracovnej tekutiny a úprava dymového znečistenia vznikajúceho počas spracovania sú problematickejšie.
EDM má nasledujúce vlastnosti
Dokáže spracovať akékoľvek vodivé materiály s vysokou pevnosťou, vysokou tvrdosťou, vysokou húževnatosťou, vysokou krehkosťou a vysokou čistotou; pri spracovaní nie je zjavná mechanická sila a je vhodný na spracovanie obrobkov a mikroštruktúr s nízkou tuhosťou: parametre impulzov je možné upraviť podľa potreby a možno ich použiť na tom istom stroji Hrubé obrábanie, polodokončovacie obrábanie a dokončovacie obrábanie vykonávané na obrábacom stroji; jamy na povrchu po EDM sú dobré na skladovanie oleja a zníženie hluku; efektívnosť výroby je nižšia ako pri obrábaní rezaním; časť energie sa spotrebuje na elektródu nástroja počas procesu vybíjania, vedie k strate elektródy a ovplyvňuje presnosť tvárnenia.
4) Rozsah použitia
Spracovanie foriem a častí s otvormi a dutinami zložitého tvaru; spracovanie rôznych tvrdých a krehkých materiálov, ako je slinutý karbid a kalená oceľ; spracovanie hlbokých jemných otvorov, otvorov špeciálneho tvaru, hlbokých drážok, úzkych štrbín a rezacích plechov; spracovanie Nástroje a meracie nástroje, ako sú rôzne tvarovacie nástroje, šablóny a závitové prstencové kalibre.
EDM musí spĺňať tri podmienky
1. Musí sa použiť impulzné napájanie
2. Na udržanie malej vybíjacej medzery medzi elektródou nástroja a elektródou obrobku sa musí použiť zariadenie na automatické nastavenie posuvu
3. Iskrový výboj musí byť vykonaný v kvapalnom médiu s určitou dielektrickou silou (10~107Ω·m).
Nie všetky formovacie ocele môžu byť zrkadlovo EDM
EDM niektorých formovacích ocelí môže ľahko dosiahnuť zrkadlový efekt, zatiaľ čo niektoré formové ocele nemôžu dosiahnuť zrkadlový efekt. Zároveň je tvrdosť formovacej ocele vyššia a efekt zrkadlového povrchu EDM je lepší. V tabuľke nižšie nájdete rôzne materiály a vlastnosti zrkadlovej úpravy.
2. Drôtové EDM
1) Základné princípy
Pomocou kontinuálne sa pohybujúcich tenkých kovových drôtov (nazývaných elektródové drôty) ako elektród je obrobok vystavený pulznému iskrovému výboju na leptanie kovu a rezanie do tvarov. Angličtina je Wire cut Electrical Discharge Machining, označovaná ako WEDM, známa aj ako drôtové rezanie.
2) Základné vybavenie: EDM obrábací stroj.
3) Hlavné vlastnosti
Okrem základných charakteristík EDM má WEDM aj niektoré ďalšie charakteristiky:
① Nie je potrebné vyrábať nástrojové elektródy so zložitými tvarmi, je možné spracovať akýkoľvek dvojrozmerný zakrivený povrch s priamkou ako tvoriacou čiarou;
②Môže vyrezať úzku štrbinu približne 0,05 mm;
③ Počas spracovania sa všetky prebytočné materiály nespracujú na odpad, čo zlepšuje mieru využitia energie a materiálov;
④V nízkorýchlostnom WEDM, kde sa elektródový drôt nerecykluje, je nepretržitá aktualizácia elektródového drôtu prospešná na zlepšenie presnosti spracovania a zníženie drsnosti povrchu;
⑤ Účinnosť rezania, ktorú možno dosiahnuť pomocou WEDM, je vo všeobecnosti {{0}} mm2/min, až do 300 mm2/min; presnosť spracovania je vo všeobecnosti ±0,01 až ±0,02 mm, až do ±0,004 mm; drsnosť povrchu Vo všeobecnosti je Ra2,5 až 1,25 mikrónu a najvyššia môže dosiahnuť Ra0,63 mikrónu; hrúbka rezu je vo všeobecnosti 40-60 mm a maximálna hrúbka môže dosiahnuť 600 mm.
4) Rozsah použitia
Používa sa hlavne na spracovanie: rôznych zložitých a presných obrobkov, ako sú raznice, razidlá, raznice a matrice, upevňovacie dosky, stieracie dosky atď. vysekávacích matríc; kovové elektródy na tvarovanie nástrojov, šablón a EDM; Všetky druhy malých otvorov, úzke štrbiny, ľubovoľné krivky atď. Má vynikajúce výhody, ako je malý prídavok na obrábanie, vysoká presnosť obrábania, krátky výrobný cyklus a nízke výrobné náklady a vo výrobe sa široko používa. V súčasnosti tvoria drôtové elektrické výbojové obrábacie stroje doma aj v zahraničí viac ako 60 percent z celkového počtu elektrických obrábacích strojov.
Drôtové obrábanie elektrickým výbojom je technológia na dosiahnutie veľkosti obrobku. Za určitých podmienok zariadenia je rozumná formulácia spôsobu spracovania dôležitým článkom na zabezpečenie kvality spracovania obrobku.
Proces spracovania foriem alebo častí WEDM možno vo všeobecnosti rozdeliť do nasledujúcich krokov.
Analyzujte a skontrolujte výkresy
Analýza vzoru je rozhodujúcim prvým krokom na zabezpečenie kvality spracovania obrobku a komplexných technických ukazovateľov obrobku. Ak si vezmeme ako príklad strižnicu, pri trávení vzoru je najprv potrebné vybrať vzor obrobku, ktorý nemožno alebo nie je ľahké spracovať pomocou WEDM, zhruba takto:
1. Drsnosť povrchu a rozmerová presnosť sú veľmi vysoké a obrobok nie je možné po rezaní ručne brúsiť;
2. V rohoch grafu nie sú povolené obrobky s úzkymi medzerami menšími ako je priemer elektródového drôtu plus vybíjacia medzera, alebo obrobky so zaoblenými rohmi vytvorenými vybíjacou medzerou pevného žeriavu elektródy;
3. nevodivé materiály;
4. Časti, ktorých hrúbka presahuje rozpätie drôteného rámu;
5. Dĺžka spracovania presahuje efektívnu dĺžku zdvihu vozíkov x a y a obrobky vyžadujú vysokú presnosť.
Pod podmienkou prispôsobenia procesu rezania drôtom by sa mala dôkladne zvážiť drsnosť povrchu, rozmerová presnosť, hrúbka obrobku, materiál obrobku, veľkosť, vôľa lícovania a hrúbka dierovacej časti.
Poznámky k programovaniu
1. Určenie vôle matrice a polomeru prechodovej kružnice
Rozumne určiť vôľu matrice. Rozumný výber vôle matrice je jedným z kľúčových faktorov súvisiacich so životnosťou matrice a veľkosťou otrepu lisovaného dielu. Vôľa rôznych materiálov sa vo všeobecnosti volí v nasledujúcom rozsahu:
Pre mäkké strižné materiály, ako je meď, mäkký hliník, polotvrdý hliník, bakelit, červený kartón, sľudové listy atď., je možné zvoliť medzeru medzi razníkom a matricou ako 10 percent -15 percent hrúbky dierovacieho materiálu.
Pre tvrdé materiály na vysekávanie, ako sú železné plechy, oceľové plechy, plechy z kremíkovej ocele atď., je možné zvoliť medzeru medzi lisovníkom a matricou ako 15 percent -20 percent hrúbky lisovania.
Toto sú skutočné empirické údaje niektorých vysekávacích lisovníc na rezanie drôtu, ktoré sú menšie ako medzinárodne populárne lisovnice s veľkou medzerou. Pretože povrch obrobku spracovávaného rezaním drôtom má vrstvu krehkej taviacej vrstvy, čím väčšie sú elektrické parametre spracovania, tým horšia je drsnosť povrchu obrobku a hrubšia vrstva tavenia. S nárastom zdvihov matrice sa táto vrstva krehkého povrchu postupne opotrebuje a medzera matrice sa bude postupne zväčšovať.
Rozumne určiť polomer prechodovej kružnice. Aby sa zlepšila životnosť všeobecných lisovníc na lisovanie za studena, mali by sa na priesečníky čiar, kružnice čiar a vzdialené priesečníky pridať prechodové kružnice, najmä v rohoch s malými uhlami. Veľkosť prechodového kruhu je možné uvažovať podľa hrúbky strižného materiálu, tvaru formy, požadovanej životnosti a technických podmienok vysekávaných dielov. S hrúbkou dierovaných dielov sa môže zodpovedajúcim spôsobom zväčšiť aj prechodový kruh. Vo všeobecnosti sa dá vybrať v rozsahu 0.1-0,5 mm.
Pre prechodový kruh, kde je materiál lisovacej časti tenký, je vôľa na lícovanie formy malá a lisovacia časť sa nesmie zväčšovať, aby sa dosiahla dobrá vôľa lícovania razníka a matrice, vo všeobecnosti prechodový kruh by mala byť pridaná do rohu obrázku. Pretože trajektória spracovania drôtovej elektródy prirodzene spracuje prechodový kruh s polomerom rovným polomeru drôtovej elektródy plus jednostranná výbojová medzera vo vnútornom rohu.
2. Vypočítajte a napíšte program na spracovanie
Pri programovaní je potrebné zvoliť primeranú polohu upnutia podľa ingrediencií a zároveň určiť rozumný východiskový bod a trasu rezu.
Hraničný bod by sa mal nachádzať v rohu grafu alebo v časti, kde je ľahké odstrániť konvexný bod.
Rezacia trasa je založená hlavne na princípe zabránenia alebo zníženia deformácie formy. Vo všeobecnosti by sa malo zvážiť uľahčenie rezania grafiky v blízkosti upínacej strany.
3. Naprogramujte pásku a korektorskú pásku na navliekanie a spracovanie
Po zhotovení papierovej pásky podľa programového hárku je potrebné jeden po druhom skontrolovať programový hárok a pripravenú papierovú pásku. Po použití korektorskej papierovej pásky na zadanie programu do ovládača je možné vzorku odrezať. Jednoduché a isté obrobky môžu byť spracované priamo. . Pre formy, ktoré vyžadujú vysokú rozmerovú presnosť a malú zhodnú medzeru medzi konvexnými a konkávnymi matricami, je potrebné použiť tenké materiály na skúšobné rezanie a presnosť a medzeru lícovania je možné skontrolovať na vyrezaných častiach. Ak sa zistí, že nespĺňa požiadavky, mal by byť včas analyzovaný, aby sa zistil problém a pred formálnym spracovaním formy sa upraví program, kým nebude kvalifikovaný. Tento krok je dôležitou súčasťou predchádzania zošrotovaniu obrobku.
Podľa aktuálnej situácie je možné ho zadávať aj priamo z klávesnice, alebo je možné program priamo preniesť z programovacieho stroja do ovládača.
3. Elektrochemické obrábanie
1) Základné princípy
Na princípe anodického rozpúšťania v procese elektrolýzy a pomocou vytvarovanej katódy sa procesná metóda, ktorá spracováva obrobok do určitého tvaru a veľkosti, nazýva elektrolytické obrábanie.
2) Rozsah použitia
Elektrochemické obrábanie má významné výhody pri obrábaní ťažkoobrobiteľných materiálov, zložitých tvarov, či tenkostenných dielov. Elektrolytické obrábanie je široko používané, ako je rytie hlavne, lopatky, integrálne obežné kolesá, formy, špeciálne tvarované otvory a špeciálne tvarované diely, zrážanie hrán a odhrotovanie. A pri spracovaní mnohých dielov zaujíma elektrolytický proces obrábania dôležité až nezastupiteľné miesto.
3) Výhody
Široký rozsah spracovania. Elektrolytické obrábanie dokáže spracovať takmer všetky vodivé materiály a nie je obmedzené mechanickými a fyzikálnymi vlastnosťami materiálu ako je pevnosť, tvrdosť, húževnatosť atď., a metalografická štruktúra materiálu sa po spracovaní v podstate nemení. Často sa používa na spracovanie ťažko obrobiteľných materiálov, ako sú tvrdé zliatiny, vysokoteplotné zliatiny, tvrdená oceľ a nehrdzavejúca oceľ.
4) Obmedzenia
Presnosť spracovania a stabilita spracovania nie sú vysoké; náklady na spracovanie sú vysoké a čím menšia dávka, tým vyššie sú dodatočné náklady na kus.
4. Laserové spracovanie
1) Základné princípy
Laserové spracovanie spočíva v použití energie svetla na dosiahnutie vysokej hustoty energie v bode zaostrenia po zaostrení šošovkou a na roztavenie alebo splynenie materiálu vo veľmi krátkom čase a na odleptanie, aby sa realizovalo spracovanie.
2) Hlavné vlastnosti
Technológia laserového spracovania má výhody menšieho plytvania materiálom, zjavný nákladový efekt pri výrobe vo veľkom meradle a silnú prispôsobivosť spracovateľským objektom. V Európe sa laserová technológia v podstate používa na zváranie špeciálnych materiálov, ako sú špičkové automobilové škrupiny a základne, krídla lietadiel a trupy kozmických lodí.
3) Rozsah použitia
Laserové spracovanie je najčastejšie používanou aplikáciou laserových systémov. Medzi hlavné technológie patrí: laserové zváranie, laserové rezanie, úprava povrchu, laserové značenie, laserové vŕtanie, mikroobrábanie a fotochemické nanášanie, stereolitografia, laserové leptanie atď.
5. Spracovanie elektrónovým lúčom
1) Základné princípy
Spracovanie elektrónovým lúčom je spracovanie materiálov pomocou tepelného efektu alebo ionizačného efektu vysokoenergetických konvergentných elektrónových lúčov.
2) Hlavné vlastnosti
Vysoká hustota energie, silná penetračná schopnosť, široký rozsah primárnej penetrácie, veľký pomer šírky zvarového švu, vysoká rýchlosť zvárania, malá tepelne ovplyvnená zóna a malá pracovná deformácia.
3) Rozsah použitia
Rozsah materiálov spracovávaných elektrónovými lúčmi je široký a oblasť spracovania môže byť extrémne malá; presnosť spracovania môže dosiahnuť úroveň nanometrov a môže sa realizovať molekulárne alebo atómové spracovanie; produktivita je vysoká; znečistenie spôsobené spracovaním je malé, ale náklady na spracovateľské zariadenia sú vysoké; mikropóry a úzke štrbiny môžu byť spracované atď., a môžu byť tiež použité na zváranie a jemnú fotolitografiu. Technológia vákuového zvárania nápravy elektrónovým lúčom je hlavnou aplikáciou spracovania elektrónovým lúčom v automobilovom priemysle.
6. Obrábanie iónovým lúčom
1) Základné princípy
Spracovanie iónovým lúčom má dosiahnuť spracovanie zrýchlením a zameraním toku iónov generovaných zdrojom iónov na povrch obrobku vo vákuovom stave.
2) Hlavné vlastnosti
Keďže hustotu iónového prúdu a energiu iónov je možné presne kontrolovať, je možné presne kontrolovať efekt spracovania a realizovať ultra presné spracovanie na úrovni nanometrov, dokonca aj na molekulárnej a atómovej úrovni. Počas spracovania iónovým lúčom je vyprodukované znečistenie malé, procesné napätie a deformácia sú extrémne malé a prispôsobivosť spracovanému materiálu je silná, ale náklady na spracovanie sú vysoké.
3) Rozsah použitia
Spracovanie iónovým lúčom možno podľa účelu rozdeliť na leptanie a povlakovanie.
1) Proces leptania
Iónové leptanie sa používa na spracovanie drážok na vzduchových ložiskách gyroskopov a dynamických tlakových motoroch s vysokým rozlíšením, dobrou presnosťou a opakovateľnosťou. Ďalším aspektom aplikácie leptania iónovým lúčom je leptanie vysoko presných vzorov, ako sú elektronické komponenty, ako sú integrované obvody, optoelektronické zariadenia a optické integrované zariadenia. Leptanie iónovým lúčom sa tiež používa na stenčenie materiálov a výrobu vzoriek transmisného elektrónového mikroskopu.
2) Spracovanie povlaku iónovým lúčom
Existujú dve formy spracovania povlaku iónovým lúčom, naprašovanie a iónové pokovovanie. Iónové pokovovanie môže byť pokovované na širokú škálu materiálov. Kovové alebo nekovové fólie môžu byť pokovované na kovové aj nekovové povrchy. Pokovovať možno aj rôzne zliatiny, zlúčeniny alebo určité syntetické materiály, polovodičové materiály a materiály s vysokou teplotou topenia.
Technológia nanášania iónovým lúčom sa môže použiť na poťahovanie mazacích fólií, tepelne odolných fólií, fólií odolných voči opotrebovaniu, dekoratívnych fólií a elektrických fólií.
7. Spracovanie plazmovým oblúkom
(1) Základné princípy
Spracovanie plazmovým oblúkom je špeciálna metóda spracovania, ktorá využíva tepelnú energiu plazmového oblúka na rezanie, zváranie a striekanie kovu alebo nekovov.
(2) Hlavné vlastnosti
1) Mikro-lúčové plazmové oblúkové zváranie môže zvárať fólie a tenké dosky;
2) Má efekt malého otvoru, ktorý môže lepšie realizovať voľné tvarovanie jednostranného zvárania a dvoch strán;
3) Hustota energie plazmového oblúka je vysoká, teplota stĺpca oblúka je vysoká a schopnosť prieniku je silná. Oceľový materiál s hrúbkou 10-12 mm nie je možné drážkovať a je možné ho zvariť a tvarovať na oboch stranách naraz. Rýchlosť zvárania je vysoká, produktivita je vysoká a deformácia napätia je malá;
4) Zariadenie je pomerne komplikované a spotreba plynu je veľká, preto je vhodné len na zváranie v interiéri.
(3) Rozsah použitia
Široko používané v priemyselnej výrobe, najmä zváranie medi a zliatin medi, titánu a zliatin titánu, legovanej ocele, nehrdzavejúcej ocele, molybdénu a iných kovov používaných v leteckom a kozmickom priemysle a inom vojenskom priemysle a najmodernejších priemyselných technológiách, ako sú puzdrá striel z titánovej zliatiny , lietadlá Niektoré tenkostenné nádoby a pod.
8. Ultrazvukové spracovanie
(1) Základné princípy
Ultrazvukové obrábanie je nástroj, ktorý využíva ultrazvukovú frekvenciu na vibrácie s malou amplitúdou a prechádza medzi ňou a obrobkom
Príklepový účinok abrazív voľných v kvapaline na spracovávanom povrchu spôsobuje, že povrch materiálu obrobku sa postupne láme. Anglická skratka je USM. Ultrazvukové obrábanie sa bežne používa na dierovanie, rezanie, zváranie, vkladanie a leštenie.
(2) Hlavné vlastnosti
Dokáže spracovať akýkoľvek materiál, vhodný najmä na spracovanie rôznych tvrdých a krehkých nevodivých materiálov. Má vysokú presnosť spracovania a dobrú kvalitu povrchu obrobkov, ale nízku produktivitu.
(3) Rozsah použitia
Ultrazvukové obrábanie sa používa hlavne na vŕtanie (vrátane kruhových otvorov, otvorov špeciálneho tvaru a zakrivených otvorov atď.), Rezanie a drážkovanie rôznych tvrdých a krehkých materiálov, ako je sklo, kremeň, keramika, kremík, germánium, ferit, drahokamy a nefrit, vkladanie, gravírovanie, odhrotovanie malých dielov v dávkach, povrchové leštenie foriem a orovnávanie brúsnych kotúčov atď.
9. Chemické spracovanie
(1) Základné princípy
Chemické leptanie je špeciálne spracovanie, ktoré využíva kyselinu, zásadu alebo soľný roztok na koróziu a rozpúšťanie materiálov obrobkov, aby sa získali obrobky požadovaného tvaru, veľkosti alebo stavu povrchu.
(2) Hlavné vlastnosti
1) Môže spracovať akýkoľvek kovový materiál, ktorý možno rezať, a nie je obmedzený vlastnosťami, ako je tvrdosť a pevnosť;
2) Vhodné na spracovanie veľkých plôch a dokáže spracovať viacero kusov súčasne;
3) Žiadne napätie, praskliny alebo otrepy a drsnosť povrchu dosahuje Ra1.25-2.5μm;
4) Jednoduchá obsluha;
5) Nevhodné na spracovanie úzkych štrbín a otvorov;
6) Nie je vhodné odstraňovať chyby ako nerovný povrch a škrabance.
(3) Rozsah použitia
Vhodné na veľkoplošné spracovanie redukcie hrúbky; vhodné na spracovanie zložitých otvorov na tenkostenných dieloch
