Översikt över CNC Wire Cutting

Översikt över CNC Wire Cutting

Trådskärning - tillhör pulserad elektrisk urladdningsbearbetning, vilket kräver god elektrisk ledningsförmåga hos de bearbetade delarna.

1. Sammansättningen av det snabba verktygsmaskinen

Den består huvudsakligen av värd, verktygslådans elektriska låda, arbetsvätsketank, adaptiv pulsströmförsörjning och numeriskt styrsystem, visat iFigur1.

Figur 1 HCKX250A CNC snabbt rörligt trådverktygsmaskiner

2.Maskinprincip för trådskärmaskin

(1) Wire cutting-short för CNC-trådskärning.

(2) Arbetsprincip: Använd den rörliga metalltråden som verktygselektrod och för pulsströmmen mellan metalltråden och arbetsstycket, och använd den frätande effekten av pulsurladdningen för att skära arbetsstycket.

(3) Eftersom den använder trådelektroder kan den endast användas för konturskärning.

(4) Arbetsprincipen som visas iFigur2.

Figur 2 Bearbetningsprincip för trådkapningsmaskin

1 - Numerisk styranordning, 2 - Trådlagring, 3 - Styrhjul, 4 - elektrodtråd, 5 - arbetsstycke, 6-munstycke

7 - Isoleringsplatta 8 - Pulsgenerator 9 - Hydraulpump 10 - Vattentank 11 - Stegmotor för styrning

(5) När gapet mellan arbetsstycket och trådelektroden är tillräckligt för att brytas ned av pulsspänningen, genereras en gnisturladdning mellan de två för att skära arbetsstycket.

(6) Avstängningsmotorn 11 styrs av den instruktion som ges av den numeriska styrenheten 1 och XandY-pallarna körs framåt och arbetsstycket med vilken kurvkontur som helst kan bearbetas.

3. klassificering av trådverktygsmaskiner

(1) Enligt de olika kontrollmetoderna delas EDM-verktygsmaskiner upp i: verktygsmaskiner för elektrisk profiltråd; Verktyg för skärning av fotoelektrisk tråd; verktyg för skärning av digitala trådtrådar.

(2) Enligt de olika sätten för trådelektrodtråd är CNC-trådverktygsmaskiner uppdelade i: snabba trådverktygsmaskiner; långsamma trådverktygsmaskiner.

1) Snabb rörlig trådskärmaskin

① Trådelektroden går snabbare (300-700m / min).

②Det kan springa fram och tillbaka i båda riktningarna, det vill säga trådelektroden kan användas upprepade gånger tills trådelektroden är sliten till en viss grad eller tråden är trasig.

③Den vanliga trådelektroden är: molybdentråd (Φ0.1 ~ Φ0.2mm).

Liquid Arbetsvätska är vanligtvis: emulsions- eller förtvålningsvätska.

⑤ På grund av förlusten av elektrodtråden och påverkan av pendlingen under elektrodtrådens rörelse är bearbetningsnoggrannheten sämre än den för den långsamma ledningen och ytjämnheten är högre;

⑥Dimensionsnoggrannhet: 0,015 ～ 0,02 mm;

Ur YtfinhetRɑ: 1,25 ~ 2,5μm.

⑧Den högsta allmänna dimensionella noggrannheten kan nå: 0.01mm, ytjämnhetenRɑ är: 0.63 ~ 1.25μm.

2) Långsam trådskärmaskin

① Kabelelektrodens löphastighet är relativt låg (0,5 ~ 15 m / min).

Wire Trådelektroden kan bara röra sig i en riktning och kan inte återanvändas, vilket kan undvika påverkan av elektrodslitage på bearbetningsnoggrannheten.

③ Trådelektroder inkluderar: röd koppar, mässing, volfram, molybden och olika legeringar, och diametern är i allmänhet 0,1 ~ 0,35 mm.

④ Arbetsvätska: avjoniserat vatten, fotogen.

ImDimensionsnoggrannhet: ± 0,001 mm

⑥ Ytjämnhet: Ry0,3 um.

4. indikatorer för trådskärning

Vanliga processindikatorer är: skärhastighet, bearbetningsnoggrannhet och ytjämnhet.

(1) Klipphastighet

1) Trådskärning är bearbetning av skärsömmar på arbetsstycket.

2) Skärhastigheten (eller bearbetningshastigheten) indikerar:

Effective Det effektiva området som skärs av elektrodtrådens centrum under enhetstiden (mm2 / min);

② Matningshastigheten (mm / min) ökar trådskärningens tjocklek.

(2) Bearbetningsnoggrannhet

Bearbetningsnoggrannhet inkluderar: formnoggrannhet och positionsnoggrannhet för det bearbetade arbetsstycket.

1) Formnoggrannhet

AccuracyFormnoggrannheten för det arbetsstycke som ska bearbetas avser plannoggrannheten (dvs dimensionell noggrannhet) för den bearbetade formen sett från XYplanet och Z-riktningen vinkelrätt på den bearbetade ytan.

Accuracy Förbättra formens noggrannhet: Skärytans linjäritet krävs för att vara liten. Det vill säga: ytan som ska bearbetas ska vara enhetlig och jämn och vertikalen ska vara liten.

H Arbetsstycken som bearbetas med långsamt trådskärning har mestadels formen av en midjevals, det vill säga mitten av arbetsstycket är försänkt.

Motsatsen är sant för tråd i snabb rörelse, vanligtvis sticker mittstycket ut på arbetsstycket.

2) Positionsnoggrannhet

①Positionsnoggrannhet - hänvisar till den relativa positionsavvikelsen mellan de skurna konturerna.

HedBestämmelser för positionsnoggrannhet:

a. Maskinverktygets noggrannhet, det vill säga maskinens verktygs mekaniska noggrannhet och kontrollnoggrannhet;
b. Positioneringsmetoden som valts under drift.

3) Bearbetning av ytjämnhet

UrSurfaceroughness - avser den mikroskopiska ojämnheten i konturytan efter bearbetning.

EparTheparametrar som anger grovhet inkluderar huvudsakligen: Rɑ, Rz, Ry.

RoughOjämnhetens grovhet vid långsamt trådskärning uttrycks med följande formel: Ry=kztk0.38Ip0.34

I formeln: κzis en konstant; tkis pulsbredden (μs); Ipis pulstoppströmmen (A).

5. Faktorer som påverkar processteknikindex

Det kan delas in i påverkan av el och andra faktorer än el.

(1) Påverkan av elektriska parametrar på indikatorer för bearbetningsteknik

Elektriska parametrar - refererar till parametrarna för pulsenergiförsörjningen, inklusive pulstoppvärde, pulsbredd, pulsfrekvens och matningsspänning.

1) Effekten av puls toppström på teknikindikatorer för bearbetning

När andra parametrar förblir oförändrade kommer ökningen av pulstoppströmmen att öka energin för en enda pulsurladdning och bearbetningsströmmen kommer också att öka i enlighet därmed. Trådskärningshastigheten kommer att öka avsevärt och ytjämnheten blir sämre.

2) Pulsbreddens inverkan på indikatorer för bearbetningsteknik

① Under förutsättning att processströmmen förblir oförändrad, ändras pulsbredd och pulsvila i en viss proportion.

När pulsbredden ökar kommer skärhastigheten att öka, men efter att pulsbredden har ökat till ett visst värde kommer processhastigheten inte längre att öka med pulsökningen.

③ skärlinje brukar inte överstiga en pulsbredd på 50 µS.

④ Om pulsbredden ökar kommer ytjämnheten att öka.

3) Pulsfrekvensens påverkan på processorteknikindikatorer

①Under villkoren för en viss enstaka pulsenergi, öka antalet pulsutsläpp, det vill säga öka pulsfrekvensen, och bearbetningshastigheten ökar.

② Teoretiskt, om energin hos en enda puls förblir oförändrad, kommer också den bearbetade ytans ojämnhet att förbli oförändrad.

For Faktum är att för snabbrörande trådskärning, när pulsfrekvensen ökar, kommer bearbetningsströmmen att öka, vilket orsakar uppenbara skillnader i kommutationsskärremsorna, och skärets arbetsstyckes ytjämnhet blir sämre.

4) Påverkan av matningsspänning på processparametrar

Under förutsättning att toppströmmen och bearbetningsströmmen förblir oförändrad kan en ökning av strömförsörjningsspänningen avsevärt öka skärhastigheten, men det har liten effekt på ytjämnheten.

②Under villkoren för svårt borttagning av spån, låg energi och liten ojämnhet, och vid skärning av högimpedans och högsmältande material kommer ökningen av strömförsörjningsspänningen att förbättra bearbetningsstabiliteten och skärhastigheten och kvaliteten på bearbetad yta kommer att förbättras.

(2) Påverkan av icke-elektriska parametrar på indikatorer för behandlingsteknik

1) Trådhastighet

① Påverkan på skärhastighet: Den uppnås huvudsakligen genom att ändra villkor för borttagning av spån.

Förbättra trådhastigheten är fördelaktig: trådelektroden för arbetsvätskan in i arbetsstyckets urladdningsgap med större tjocklek. urladdningen av elektrokorrosionsprodukten gör behandlingen stabil och ökar bearbetningshastigheten.

③ För hög trådhastighet: det kommer att orsaka ökad mekanisk vibration, minskad bearbetningsnoggrannhet och ökad ytjämnhet, och det är lätt att orsaka trådbrott.

OrFör snabbrörande trådskärning bör effekten av kommuteringsskärremsorna på ytjämnheten orsakad av ändringen av trådelektrodhastigheten övervägas.

2) Påverkan av elektrodtrådsspänning på indikatorer för bearbetningsteknik

Att öka elektrodtrådens spänning kan minska trådens vibrationer under bearbetningen och därigenom förbättra bearbetningsnoggrannheten och skärhastigheten.

FOm trådens spänning ökar för mycket, kommer det att orsaka frekvent trådbrott och påverka bearbetningshastigheten.

③Fluktuationen av elektrodtrådsspänningen har stor inverkan på processstabilitet och bearbetningskvalitet. Användningen av en konstant spänningsanordning kan minska fluktueringen av trådspänningen.

3) Elektrodtrådens inflytande på processteknikindex

① Inklusive två aspekter av sidenmaterial och sidentjocklek

② Trådelektrodmaterial: mässing och koppartråd används oftast som elektrodmaterial för långsamt trådskärning och molybdentråd och volfram-molybdenlegering används oftast som elektrodmaterial för snabbrörlig trådskärning.

③ Tjockleken på tråden: ökning av trådradien kan öka det tillåtna pulsströmvärdet för elektrodtråden och öka bearbetningshastigheten, men samtidigt kommer grovheten hos den bearbetade ytan att öka. Generellt används tjocka elektrodtrådar för att skär tjocka arbetsstycken; tunna elektrodtrådar används för att skära arbetsstycken med höga grovhetskrav.

4) Påverkan av arbetsstyckets tjocklek på indikatorer för bearbetningsprocessen

Vid skärning av tunna arbetsstycken

Arbetsvätskan är lätt att tränga in och fylla urladdningsgapet, vilket bidrar till avlägsnande av spån och eliminering av positiva och negativa joner i arbetsvätskan under elektrolytprocessen.

Men om arbetsstycket är för tunt är det lätt att få elektrodtråden att skaka, vilket inte bidrar till bearbetningsnoggrannhet och ytjämnhet.

HenVid skärning av tjocka arbetsstycken

Arbetsvätskan är svår att komma in och fylla urladdningsgapet, så bearbetningsstabiliteten är dålig, men eftersom elektrodtråden inte är lätt att skaka är bearbetningsnoggrannheten och ytjämnheten bättre.

5) Arbetsvätskans inflytande på bearbetningsteknikindikatorer

Working Arbetsvätskans roll: dielektrikum, kylning, borttagning av spån etc.

②Inverkan på bearbetningshastighet och bearbetningskvalitet:

Arbetsstycket bearbetat med fotogen är mörkgrått;

Arbetsstycket bearbetat med avjoniserat vatten är grått;

Arbetsstycket som bearbetas av emulsionen är silvervitt.

③Inverkan av arbetsvätskans resistivitet på bearbetningshastigheten:

Arbetsfluidanordningarna i snabbrörande trådverktygsmaskiner har i allmänhet inte reningsanläggningar och arbetsfluidet bör inte användas för länge;

Långsam trådskärning använder avjoniserat vatten, så jonbytarhartset bör bytas ut regelbundet.

6. Bearbetningsformen för trådskärning

Trådskärning kan delas in i planbearbetning, konisk bearbetning och sekundär skärbearbetning.

(1) Planbehandling

Planbearbetning - hänvisar till trådelektroden är alltid strikt vertikal under bearbetningsprocessen, och trådelektroden rör sig bara i XandY-riktningarna för att bearbeta den tvådimensionella plana formen.

(2) Konisk bearbetning

Konisk bearbetning - refererar till den tredimensionella bearbetningen av övre och nedre onormala form genom kontrollen av X, Y, U och Vaxes under bearbetningen.

Det är nödvändigt att ange värdet på variabeln när man utför konisk bearbetning:

A: Definiera avsmalningen som ska bearbetas, Z1: Programmera ythöjden

Z2: höjden på bearbetningshastighetsdisplayytan, Z3: avståndet från det övre styrmunstycket till arbetsbordets övre yta (lika med ΔZ3 {{3}} S+Z5)

ΔZ3: används för att bestämma parametrarna för Z3, som automatiskt bestäms av systemet efter att utrustningen har installerats och felsökt

S: Gapet mellan det övre styrmunstycket och arbetsstyckets övre yta, mätt med aavkänningsmätareefter att arbetsstycket har klämts fast, är vanligtvis 0,1 ~ 0,2 mm olämpligt.

Z4: Avståndet från det nedre styrmunstycket till arbetsbordets övre yta. Denna parameter bestäms automatiskt av systemet efter att utrustningen har installerats och felsökts. Z5: Höjden på den icke-programytan som motsvarar programytan.

Figur 3 Konisk bearbetningsanordning

1-ledningsåtervinning 2-ledning nedre styrning 3-tråd övre styrning 4-trådförsörjning 5-Vaxis-drivrutin

6-U-axeldrivare7-Y-axeldrivrutin8-X-axeldrivrutin9-CNC-papperstejp

Figur4 Betydelsen av koniska bearbetningsparametrar

A: Definiera avsmalningen som ska bearbetas; Z1: Programmera ythöjd; Z2: Bearbetningshastighetsvisning ythöjd;

Z3: avståndet från det övre styrmunstycket till arbetsbordets övre yta (lika med ΔZ3 {{2}} S+Z5); Z5: höjden på den icke-programytan som motsvarar programytan;

ΔZ3: Används för att bestämma parametrarna för Z3, som automatiskt bestäms av systemet; S: Gapet mellan det övre styrmunstycket och arbetsstyckets övre yta, i allmänhet 0,1 ~ 0,2 mm är lämpligt.

Figur 5 Definition av tecknet på avbildningsvärde

TaperAsign av värdet på den filamentdefinierade radieoffsetmetoden som används (G41, G42) relaterad

(3) Sekundär skärbearbetning

1) Tillåtet sekundär skärning-för-efterbehandling kvar för en första skärning, och sedan för den återstående efterbehandlingsbidraget, bearbetningsförhållandena till efterbehandlingsförhållanden, minskar offset-segmentet och sedan skärprocessen.

2) Generellt kan den delas in i1to5cuts, som kallas sekundär skärningsmetod.

Den sekundära skärprocessen har följande tre syften:

①Den utskjutande delen som finns kvar vid den ursprungliga fogen under den första skärningen kan tas bort.

Förbättra ytjämnheten. Ändra gradvis de elektriska förhållandena under varje klippning, minska energin för en enda puls och förbättra ytbehandlingen hos den bearbetade maskinen.

③ Förbättra dimensionell noggrannhet.

Värmebehandlade material genererar inre spänning, som är i ett stabilt inre tillstånd, men efter att ha bearbetats med trådskuren elektrisk urladdningsbearbetning kommer detta stabila tillstånd att förstöras, vilket frigör inre spänning och orsakar deformation.

För det grovbearbetade arbetsstycket kan utförande1 till 4 gånger efterbehandling förbättra ytjämnheten och korrigera måttnoggrannheten.