Зачем нужно передвигать проволоку при электроэрозионной вырезке

Электроэрозионная обработка (аббр. ЭЭО) — обработка, заключающаяся в изменении формы, размеров, шероховатости и свойств поверхности электропроводной заготовки под действием электрических разрядов, возникающих между заготовкой и электродом-инструментом.

Один из электродов является обрабатываемой заготовкой, другой — электрод-инструментом. Разряды производятся периодически, импульсно, так чтобы среда между электродами восстановила свою электрическую прочность. Для уменьшения износа электрода-инструмента подаются униполярные импульсы технологического тока. Полярность зависит от длительности импульса, поскольку при малой продолжительности импульса преобладает эрозия (износ) анода, а при большой длительности импульса преобладает эрозия (износ) катода. На практике используются оба способа подачи униполярных импульсов: с подключением заготовки к положительному полюсу генератора импульсов (т. н. включение на прямую полярность), и с подключением заготовки к отрицательному полюсу (т. н. включение на обратную полярность).

Содержание

Виды ЭЭО [ править | править код ]

• Комбинированная электроэрозионная обработка — выполняется одновременно с другими видами обработки
• Электроэрозионно-химическая обработка (ЭЭХО) — комбинированная электроэрозионная обработка, осуществляемая одновременно с электрохимическим растворением материала заготовки в электролите
• Электроэрозионная абразивная обработка — абразивная обработка с использованием электроэрозионного разрушения металла
• Анодно-механическая обработка — электрохимическая обработка в жидкой среде, при которой осуществляется растворение материала электрода-заготовки под действием электрического тока с образованием на обрабатываемой поверхности окисных плёнок и их удаление механическим действием.

Может сопровождаться электроэрозионной обработкой

• Электроэрозионное упрочнение — электроэрозионная обработка, при которой увеличивается прочность поверхностного слоя заготовки
• Электроэрозионное объёмное копирование — электроэрозионная обработка, при которой на электроде-заготовке отображается форма поверхности электрода-инструмента
• Электроэрозионное прошивание — электроэрозионная обработка, при которой электрод-инструмент, углубляясь в электрод-заготовку, образует отверстие постоянного сечения
• Электроэрозионное маркирование
• Электроэрозионное вырезание — электроэрозионная обработка, при которой электрод-инструмент в виде непрерывно перематывающейся проволоки при движении подачи осуществляет обход заготовки по заданной траектории, образуя поверхность заданного контура
• Электроэрозионная отрезка — электроэрозиониая обработка, при которой заготовка разделяется на части
• Электроэрозионное шлифование — шлифование с использованием электроэрозионного разрушения металла
• Электроэрозионная доводка
• Электроэрозионная обработка с прямой полярностью
• Электроэрозионная обработка с обратной полярностью
• Многоэлектродная эрозионная обработка
• Многоконтурная обработка

Характеристики электрического разряда при ЭЭО [ править | править код ]

Электрический разряд между электродами идёт в несколько этапов: сначала происходит электрический пробой, который может сопровождаться искровыми разрядами; затем устанавливается дуговой разряд. Поэтому многие генераторы способны выдавать многоступенчатую форму импульса.

Частота импульсов и их длительность выбирается исходя из технологических требований к обрабатываемой поверхности. Длительность импульса обычно лежит в диапазоне 0,1 .. 10 −7 секунды, частота от 5 кГц до 0,5 МГц. Чем меньше длительность импульса, тем меньше шероховатость получаемой поверхности. Средний ток во время ЭЭО зависит от площади обрабатываемой поверхности. При площади 3600 мм² оптимальный ток приблизительно равен 100 А.

Особенности ЭЭО [ править | править код ]

Электрод-инструмент может иметь достаточно произвольную форму, что позволяет обрабатывать закрытые каналы, недоступные обычной механической обработке.

ЭЭО могут подвергаться любые токопроводящие материалы. Основные недостатки ЭЭО это невысокая производительность (скорость подачи обычно

10 мм/мин) и высокое энергопотребление.

История [ править | править код ]

Роберт Бойль (1694), Бенджамин Франклин (1751), Джозеф Пристли (1766) Лихтенберг Георг Кристиан (1777): делали первые сообщения об электрических разрядах и эффектах, их сопровождающих.

1938 году советский инженер Л. А. Юткин показал, что серия электроискровых разрядов порождает формообразующие гидравлические удары, что положило начало электроискровой штамповке металлов, и стало следующим, после электродуговой сварки, шагом по развитию технологических методов формообразования электрическими разрядами [1] .

В 1941 году докторам Борису Романовичу Лазаренко и Наталье Иосифовне Лазаренко (Московский Государственный Университет) было поручено найти методы увеличения срока службы прерывателей-распределителей зажигания автомобильных двигателей.

В результате исследований и экспериментов с вольфрамом было обращено внимание на направленное разрушение электрическими разрядами, создаваемыми импульсами определённой формы тока, что послужило толчком к созданию в 1943 году нового технологического процесса обработки заготовок с помощью электроэрозии.

В 1943 году советские учёные — супруги Борис Романович Лазаренко и Наталия Иоасафовна Лазаренко, предложили использовать электроэрозионные свойства разрядов в воздушном промежутке для формообразования (электроискровой метод электроэрозионной обработки) [2] . На изобретение было получено авторское свидетельство № 70010 от 3.04.1943 года, патент Франции № 525414 от 18.06.1946 года, патент Великобритании № 285822 от 24.09.1946 года, патент США № 6992718 от 23.08.1946 года (указанный патент имеет совсем иную дату и тему [3] ), патент Швейцарии № 8177 от 14.07.1946 года, патент Швеции № 9992/46 от 1.11.1946 года [4] . В 1946 году им была присуждена Сталинская премия, а 26 июня 1949 года Борису Романовичу Лазаренко была присуждена учёная степень доктора технических наук.

В 1948 году советский специалист М. М. Писаревский предложил более экономичный электроимпульсный метод обработки [2] .

В 1952 году швейцарская фирма CHARMILLES TECHNOLOGIES представила миру первый электроэрозионный прошивочный станок ELERODA D1.

В 1969 году швейцарская фирма AGIE представила первый станок электроимпульсной обработки непрофилированным электродом с ЧПУ [5] .

Рекомендованные сообщения

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Сейчас на странице 0 пользователей

Нет пользователей, просматривающих эту страницу.

Проволока, используемая в процессе электроэрозионной обработки (EDM), может состоять из латуни, оцинкованной латуни, меди с латунью, вольфрама, молибдена или латуни со стальным сердечником. Каждый тип электрода имеет свое применение.

Типы и размеры проволоки для электроэрозионной обработки

Диаметр проволоки имеет диаметр от 0,008 до 0,13 мм. Проводом диаметром 0,008 мм можно получить радиус 0,0044 мм в углу, что почти невозможно получить любым другим способом. Такая точность может потребоваться, например, для отверстий в матрицах для производства электрических компонентов. Однако такой провод редко используется из-за проблем, которые он создает. Как правило, чем меньше провод, тем больше машинное время обработки.

Простая латунная проволока диаметром 0,10 мм используется в более чем 80 процентах работы на электроэрозинном оборудовании. Существуют три типа латунной проволоки: твердая, полутвердая и мягкая. Мягкая латунь обычно используется для резки конусов, потому что требуется низкая прочность на растяжение. Этот тип может без нарушения изгибаться при разрезании под углом.

Жесткая латунь лучше всего подходит как для черновой обработки, так и для чистовой обработки, когда требуется более высокая прочность на растяжение. Жесткая латунь выдерживает агрессивную СОЖ и позволяет применять высоковольтное напряжение к проводу без нарушения его целостности. Результатом является более быстрая скорость обработки.

Латунная проволока поставляется с цинковым покрытием. Поскольку цинк плавится при более низкой температуре, чем латунь, цинк поглощает тепло. Меньше тепла остается внутри провода, поэтому он сохраняет свои свойства. В то время как латунная проволока очень гладкая снаружи, оцинкованная латунь имеет более грубую внешнюю поверхность. Эта более грубая поверхность улучшает охлаждение, что приводит к увеличению скорости обработки. Как правило, покрытая проволока обеспечивает 10-15-процентное повышение скорости резания.

Провод с медным сердечником и цинковым наружным слоем часто называют высокоскоростным электродом. Высокая электропроводность меди позволяет удвоить скорость резания. Однако цена провода может быть вдвое больше, чем у других типов. Этот провод рекомендуется для черновой обработки. Простая медная проволока теперь редко используется, потому что она слишком мягкая и слишком дорогая.

Независимо от того, какой тип провода выбран, его можно использовать только один раз. Любая проволока разрушается при электроэрозионной обработке.

Прочность на растяжение проводов

Важное значение имеет также определение прочности на растяжение проволоки для электроэрозионного станка. Несмотря на то, что провод не касается детали во время резки, он растягивается механизмом подачи проволочного механизма станка, который состоит из натяжителя проволоки, направляющих роликов и верхних и нижних контактов подачи (где применяется электрический ток). Натяжение предварительно загружается на проволоку, а затем может быть увеличено или уменьшено для выполнения различных методов резания. Прочность на растяжение определяет способность провода выдерживать напряжение, возникающее при резке. Чем ниже прочность на растяжение, тем легче ее разорвать.

Провод с меньшей прочностью на растяжение разрезает углы без разрушения. Вытесняя или компенсируя проволочные направляющие. Им можно генерировать большие конусы и угловые разрезы до 45 градусов. Провод с большей прочностью на растяжение может растягиваться более плотно для тщательного контроля перпендикулярности вертикальных стенок для точной резки.

Проволока для электроэрозионной обработки продается метрами и обычно поставляется в 10-метровой катушке. При нормальных условиях резания одной катушки будет хватать на 8-10 часов непрерывной обработки. Большинство производителей электроэрозионных инструментов предлагают опцию большой катушки до 35 или 50 метров, что позволяет сократить время работы без перерывов. Однако для поддержки таких длительных периодов времени требуется робот или устройство автоматической загрузки заготовки.