Oversigt over CNC Wire Cutting

Oversigt over CNC Wire Cutting

Wire skæring behandling - hører til puls elektrisk udledning bearbejdning, som kræver god elektrisk ledningsevne af de forarbejdede dele.

1. Sammensætningen af det hurtigtgående værktøj til ledningsskæring

Det består hovedsageligt af vært, værktøjsmaskine elektrisk boks, arbejdsvæske tank, adaptiv puls strømforsyning og numerisk kontrolsystem, som vist i figur 1 .

Figur 1 HCKX250A CNC hurtigtgående trådskæremaskineværktøj

2. Bearbejdningsprincippet for trådskæringsmaskiner

(1) Wire skæring - en forkortelse for CNC wire skæring.

(2) Arbejdsprincip: Brug den bevægelige metaltråd som værktøjselektrode, og før pulsstrømmen mellem metaltråden og emnet, og brug pulsudladningens ætsende virkning til at skære emnet over.

(3) Da den bruger trådelektroder, kan den kun bruges til konturskæring.

(4) Arbejdsprincippet er vist i figur 2 .

Figur 2 Behandlingsprincippet for trådskæringsmaskiner

1 - Numerisk styreenhed, 2 - Wire opbevaring, 3 - Guide hjul, 4 - elektrode wire, 5 - emne, 6-dyse

7 - Isolering plade 8 - Pulse generator 9 - Hydraulisk pumpe 10 - Vandtank 11 - Kontrol trædemotor

(5) Når afstanden mellem emnet og trådelektroden er tilstrækkelig til at blive nedbrudt af pulsspændingen, genereres der en gnistudladning mellem de to for at skære emnet.

(6) Trinmotoren 11 styres af instruktionen fra den numeriske styreanordning 1 , og X- og Y-pallerne er drevet til at bevæge sig, og emnet med enhver kurvekontur kan behandles.

3. Klassificering af værktøjsmaskiner til skæring af tråd

(1) I henhold til de forskellige kontrolmetoder er EDM-værktøjsmaskiner opdelt i: elektriske profiltrådsskæringsmaskiner; værktøjsmaskiner til skæring af fotoelektrisk sporingstråd; værktøjsmaskiner til digital styringsledning.

(2) Efter de forskellige måder at wire elektrode wire, CNC wire skæremaskine værktøjsmaskiner er opdelt i: hurtig wire wire skæremaskine værktøjsmaskiner; værktøjsmaskiner til langsom ledningsskæring.

1) Hurtig ledningsskæringsmaskine

(1) Wireelektroden kører hurtigere (300-700 m /min.) .

(2) Den kan løbe frem og tilbage i begge retninger, det vil sige, at trådelektroden kan bruges gentagne gange, indtil trådelektroden bæres til en vis grad, eller ledningen er brudt.

(3)Den almindeligt anvendte trådelektrode er: molybdæntråd ( Φ 0,1 ~ Φ 0,2 mm) .

(4) Arbejdsvæske er normalt: emulsion eller forsædningsvæske.

(5) På grund af tabet af elektrodetråden og pendlingens indflydelse under elektrodetrådens bevægelse er bearbejdningsnøjagtigheden værre end den langsomme lednings, og overflade ruheden er højere;

(6)Dimensionel nøjagtighed: 0,015 ~ 0,02 mm;

(7)Overflade ruhed R ɑ : 1 . 25 ~ 2,5 μ m .

(8) Den højeste generelle dimensionelle nøjagtighed kan nå: 0 . 01mm, overfladen ruhed R ɑ er: 0,63 ~ 1,25 μ m .

2) Langsom gang wire skæremaskine

(1)Ledhastigheden på trådelektroden er relativt lav (0,5 ~ 15 m/min.).

(2)Trådelektroden kan kun bevæge sig i én retning og kan ikke genbruges, hvilket kan undgå elektrodeslids indflydelse på bearbejdningsnøjagtigheden.

(3) Wire elektroder omfatter: rød kobber, messing, wolfram, molybdæn og forskellige legeringer, og diameteren er generelt 0,1 ~ 0,35mm .

(4) Arbejdsvæske: deioniseret vand, petroleum.

(5) Dimensionel nøjagtighed: ± 0,001 mm

(6) Overflade ruhed: Ry0.3 [mu] m .

4. Indikatorer for wireskæringsproces

Almindeligt anvendte procesindikatorer er: skærehastighed, behandlingsnøjagtighed og overflade ruhed.

(1) Skærehastighed

1) Trådskæring er forarbejdning af skæresømme på emnet.

2) Skærehastigheden ( eller behandlingshastigheden ) angiver:

(1)Det effektive område, der er skåret af elektrodetrådscentret i enhedstid (mm 2/min.);

(2) Tilspændingshastigheden (mm /min)tilføjer tykkelsen af trådskæringen.

2) Bearbejdningsnøjagtighed

Bearbejdningsnøjagtighed omfatter: formens nøjagtighed og positionsnøjagtighed af det forarbejdede emne.

1) Formens nøjagtighed

(1) Formen nøjagtigheden af det emne, der skal behandles henviser til flyet nøjagtighed ( dvs. dimensionelle nøjagtighed ) af den forarbejdede form set fra XY plan, og Z-retning vinkelret på den forarbejdede overflade .

(2)Forbedre formens nøjagtighed: Skærefladens linearitet skal være lille. Det vil sige: overfladen, der skal behandles, skal være ensartet og glat, og vertikaliteten skal være lille.

(3) Emnerne, der behandles ved langsomt bevægende trådskæring, er for det meste i form af en taljetromle, det vil sige midten af emnet er forsænket.

(4) Det modsatte gælder for tråd i hurtig bevægelse, normalt stikker den midterste del af emnet ud.

2) Positionsnøjagtighed

(1)Positionsnøjagtighed - henviser til den relative positionsafvigelse mellem snitkonturerne.

(2)Determinanterne for positionsnøjagtighed:

A. Nøjagtigheden af selve maskinværktøjet, det vil sige maskinens mekaniske nøjagtighed og kontrolnøjagtighed;
B. Den placeringsmetode, der vælges under operationen.

3 ) Bearbejdning af overflade ruhed

(1)Overflade ruhed - refererer til den mikroskopiske ujævnheder i konturoverfladen efter forarbejdning.

(2)De parametre, der angiver ruhed, omfatter hovedsagelig: R ɑ , R z , R y .

(3)Overflade ruheden af langsomt bevægende trådskæring udtrykkes ved hjælp af følgende formel: R y = k z t k 0,38 I p 0,34

I formlen: κ z er en konstant; t k er pulsbredden (μ s) ; I p er pulsen peak strøm (A) .

5. Faktorer, der påvirker indekset for forarbejdningsteknologi

Det kan opdeles i indflydelse af elektricitet og ikke-elektricitet faktorer.

(1) Elektriske parametres indflydelse på indikatorer for forarbejdningsteknologi

Elektriske parametre - refererer til parametrene for puls strømforsyningen, herunder puls peak værdi, puls bredde, pulsfrekvens og strømforsyning spænding.

1) Virkningen af puls peak strøm på forarbejdningsteknologi indikatorer

Når andre parametre forbliver uændrede, vil stigningen i pulsens spidsstrøm øge energien i en enkelt pulsudladning, og behandlingsstrømmen vil også stige tilsvarende. Trådskæringshastigheden vil stige betydeligt, og overflade ruheden vil blive værre.

2) Pulsbreddens indvirkning på teknologiindikatorer

(1) Under forudsætning af, at behandlingsstrømmen forbliver uændret, ændres pulsbredden og pulshviletiden i et vist forhold.

(2) Når pulsbredden øges, øges skærehastigheden , men efter at pulsbredden øges til en bestemt værdi, øges behandlingshastigheden ikke længere med stigningen i pulsen.

(3) skæreledning normalt ikke mere end en puls bredde på 50 [mu] S .

(4) Hvis pulsbredden øges, øges overflade ruheden .

3) Pulsfrekvensens indflydelse på teknologiindikatorer

(1) Under forudsætning af en vis enkelt puls energi, øge antallet af pulsudladninger, det vil sige øge pulsfrekvensen, og behandlingshastigheden vil stige.

(2)Teoretisk set vil ruheden af den forarbejdede overflade også forblive uændret, hvis energien fra en enkelt puls forbliver uændret.

(3) For trådskæring i hurtig bevægelse, når pulsfrekvensen øges, vil behandlingsstrømmen stige, hvilket vil medføre åbenlyse forskelle i pendlingsskæringsstriber, og skæreemnets overflade ruhed vil blive værre.

4) Strømforsyningsspændingens indflydelse på behandlingsparametre

(1) I den stand, at spidsstrømmen og processorstrømmen forbliver uændret, kan en forøgelse af strømforsyningsspændingen øge skærehastigheden betydeligt, men det har ringe effekt på overfladens ruhed.

(2)Under forhold med vanskelig spånfjernelse, lav energi og lille ruhed og ved skæring af højimdance- og højsmeltningsmaterialer vil forøgelsen af strømforsyningsspændingen forbedre forarbejdningens stabilitet, og skærehastigheden og kvaliteten af den forarbejdede overflade vil blive forbedret.

2) Ikke-elektriske parametres indflydelse på teknologiindikatorer

1) Wire hastighed

(1) Indvirkning på skærehastigheden: Det opnås hovedsageligt ved at ændre spånfjernelsesbetingelserne .

(2)Forbedring af trådhastigheden er gavnlig: trådelektroden bringer arbejdsvæsken ind i emnets udledningsgab med en større tykkelse; udledningen af elektrokorrosionsproduktet gør forarbejdningen stabil og øger behandlingshastigheden.

(3) For høj trådhastighed: Det vil medføre øget mekanisk vibration, reduceret processornøjagtighed og øget overflade ruhed, og det er let at forårsage wire brud.

(4)Ved hurtig ledningsskæring bør det overvejes, hvilken virkning pendlingsskæringsstriber har på overflade ruheden som følge af ændringen af trådelektrodehastigheden.

2) Elektrodetrådsspændingens indflydelse på teknologiindikatorer

(1) Forøgelse af elektrodetrådens spænding kan reducere ledningens vibrationer under behandlingen og derved forbedre behandlingsnøjagtigheden og skærehastigheden.

(2) Hvis ledningens spænding øges for meget, vil det medføre hyppige brud på ledningen og påvirke behandlingshastigheden.

(3)Udsvingene i elektrodetrådsspændingen har stor indflydelse på forarbejdningsstabiliteten og forarbejdningskvaliteten. Brugen af konstant spændingsanordning kan reducere udsvingene i trådspænding .

3) Elektrodetrådens indflydelse på forarbejdningsteknologiindekset

(1) Herunder to aspekter af silkemateriale og silketykkelse

(2) Wire elektrode materiale: messing og kobbertråd er for det meste anvendes som elektrode materiale til langsomt bevægende wire skæring, og molybdæntråd og wolfram-molybdæn legering er for det meste bruges som elektrode materiale til hurtig bevægelse wire skæring.

(3)Trådens tykkelse: Forøgelse af trådradiussen kan øge den tilladte pulsstrømsværdi af elektrodetråden og øge behandlingshastigheden, men samtidig øges ruheden af den forarbejdede overflade. Generelt bruges tykke elektrodetråde til at skære tykke emner; tynde elektrodetråde bruges til at skære emner med høje ruhedskrav.

4) Emnets tykkelses indflydelse på bearbejdningsprocesindikatorer

(1)Ved skæring af tynde emner

Arbejdsvæsken er nem at komme ind i og udfylde udledningsgabet, hvilket er befordrende for spånfjernelse og eliminering af positive og negative ioner i arbejdsvæsken under elektrolytprocessen.

Men hvis emnet er for tyndt, er det let at få elektrodetråden til at ryste, hvilket ikke er befordrende for behandlingsnøjagtighed og overflade ruhed.

(2)Ved skæring af tykke emner

Arbejdsvæsken er vanskelig at komme ind i og udfylde udledningsgabet, så behandlingsstabiliteten er dårlig, men fordi elektrodetråden ikke er let at ryste, er behandlingsnøjagtigheden og overflade ruheden bedre.

5) Arbejdsvæskens indflydelse på teknologiindikatorer

(1)Arbejdsvæskens rolle: dielektrisk, køling, fjernelse af spån osv.

2)Indflydelse på behandlingshastighed og behandlingskvalitet:

Emnet, der behandles med petroleum, er mørkegråt;

Emnet, der behandles med deioniseret vand, er gråt;

Emnet, der behandles af emulsionen, er sølvhvid.

(3)Arbejdsvæskens modvirkning af behandlingshastigheden:

Arbejdsvæskeanordningerne i maskiner til hurtig ledningsskæring har generelt ikke rensningsfaciliteter, og arbejdsvæsken bør ikke bruges for længe.

Langsom ledningsskæring bruger deioniseret vand, så ionbytterharpiksen skal udskiftes regelmæssigt.

6. Behandlingsformen for trådskæring

Wireskæringsbehandling kan opdeles i planbehandling, koniske behandlinger og sekundær skærebehandling.

1) Forarbejdning af fly

Planbehandling - refererer til trådelektroden er altid strengt lodret under bearbejdningsprocessen, og trådelektroden bevæger sig kun i X- og Y-anvisningerne for at behandle den todimensionelle planarform.

2) Koniske behandlinger

Koniske behandling - refererer til den tredimensionale behandling af øvre og nedre unormale former gennem styringen af X - , Y , U og V-akserne under behandlingen.

Det er nødvendigt at angive værdien af variablen, når der udføres koniske behandlinger:

A : Definer den konus, der skal behandles, Z1 : Programoverfladehøjde

Z2 : Højden af skærmens overflade for behandlingshastigheden, Z3 : afstanden fra den øvre føringsdyse til arbejdsbordets overside (svarende til Δ Z3+S+Z5)

Δ Z3 : bruges til at bestemme parametrene for Z3 , som automatisk bestemmes af systemet, efter at udstyret er installeret og debugged

S : Afstanden mellem den øverste føringsdyse og emnets overside , målt med enfølermålerefter emnet er fastspændt , generelt 0,1 ~ 0,2 mm er passende.

Z4: Afstanden fra den nederste føringsdyse til arbejdsbordets overside. Denne parameter bestemmes automatisk af systemet, når udstyret er installeret og fejlfindt.  Z5 : Højden på den ikke-programmæssige overflade, der svarer til programoverfladen.

Figur 3 Koniske behandlingsanordninger

1 - Wire opsving 2 - Wire lavere guide 3 - Wire øvre guide 4 - Wire levering 5-V akse driver

6-U-akse driver 7-Y-akse driver 8-X-akse driver 9- CNC papirbånd

Figur 4 Betydningen af koniske behandlingsparametre

A : Definer den tilspidsning, der skal behandles. Z1 : Programoverfladens højde;  Z2 : Visningsoverfladehøjde for behandlingshastighed;

Z3 : afstanden fra den øvre føringsdyse til arbejdsbordets overside (lig med Δ Z3+S+Z5) Z5 : højden af den ikke-programmæssige overflade, der svarer til programoverfladen

Δ Z3 : Bruges til at bestemme parametrene for Z3 , som automatisk bestemmes af systemet; S : Afstanden mellem den øverste føringsdyse og emnets overside, normalt 0,1 ~ 0,2 mm, er passende.

Figur 5 Definition af tegn på tilspidsning A-værdien

Tilspidsning Et tegn på værdien af den anvendte metode til forskydning af glødetråd defineret radius (G41 , G42)

3) Sekundær opskæring

1) Sekundær skæring - pre-efterbehandling godtgørelse tilbage til en første skæring, og derefter for de resterende efterbehandling godtgørelse, behandlingsbetingelserne til efterbehandling betingelser, reducere offset segment, derefter Skæring proces.

2) Generelt kan det opdeles i 1 til 5 udskæringer, som kaldes den sekundære skærebehandlingsmetode.

Den sekundære skæringsproces har følgende tre formål:

(1)Den fremspringende del, der blev efterladt ved den første samling under den første skæring, kan fjernes.

(2) Forbedre overfladen ruhed. Gradvist ændre de elektriske forhold under hvert snit, reducere energien af en enkelt puls, og forbedre overfladen ruhed af bearbejdede.

(3) Forbedre dimensionelle nøjagtighed.

Varmebehandlede materialer vil generere intern stress, som er i en stabil intern tilstand, men efter at være blevet behandlet ved wire-cut elektrisk udladning bearbejdning, vil denne stabile tilstand blive ødelagt, frigive intern stress og forårsager deformation.

For det råbearbejdede emne kan udførelse af 1 til 4 gange efterbehandling forbedre overfladens ruhed og korrigere den dimensionelle nøjagtighed.