Наалдамхай хэвийн нарийн үйлдвэрлэлд EDM эрэгт машин боловсруулах технологийн хэрэглээ

EDM Матриц Тунгалх Төхөөрөмжийн Ажиллах Зарчим: Налуу Үйлдвэрлэл Дэх Цахилгаан Хаасны Үндсэн Зарчимууд

Матриц ЭДМ Процессын Үндсэн Сургаал: Шүргэлтгүй Механикжуулалтанд Зориулсан Жолоодлогот Цахилгаан Хаас

EDM цахилгаан искэрийн эрэгдүүлэх ажиллагаа нь материалыг цахилгаан искэрийн тусламжтайгаар, маш нарийвчлалтай удирдаж, хөндлөнгөөс авч ядаж ажилладаг. Бид EDM-ийн талаар ярих үед болох зүйл бол дээрээс нь маш гайхалтай юм. Энэ процесс нь хэлбэртэй электродыг боловсруулж буй металл хэсгийн хажууд байрлуулах, хоёуланг нь ихэвчлэн гидрокарбонтой тос шиг диэлектрик шингэнд дүрэхийг ойлгоно. Энэ шингэн гурван үүрэгтэй: зүйлсийг цахилгаанаас саармагжуулах, бүсийг хөргөх, мөн машинд орох явцад шатааж гарсан жижиг хэсгүүдийг угаахад тусална. Энэ аргыг үнэхээр онцлог болгож буй зүйл бол электрод ба деталь хооронд жижиг цахилгаан искэрийг үүсгэх явдал юм. Эдгээр цахилгаан искэрийн зай ойролцоогоор 0.01-0.5 мм байдаг. Цахилгаан искэрийн температур 8000 хэмээс дээш хүрч, материал дээр шууд хүрэлцэхгүйгээр хайлган авдаг. Инструмент ба деталь хооронд шууд хүрэлцэхгүй тул инструмент муруйх, материалд нэмэлт стресс үзүүлэх зэрэг бэрхшээлийг зогсоох боломжтой. Энэ нь үйлдвэрлэгчдэд H13 эсвэл D2 шиг ердийн хатуулаг байдлаас хэтэрсэн супер хатуу металлаас ч сайн нарийн дүрсүүдийг үүсгэх боломжийг олгодог. Диэлектрик шингэний тухай дахин санахгүй байх ёсгүй - цахилгаан искэрийг хяналтгүй болохоос сэргийлж, электрод ба деталь хооронд тогтмол зайг хадгалж байхад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Эдгээр бүгд нийлж линзийн зэрэг зүйлсийн загвар үйлдвэрлэх үед маш чухал болдог, нарийвчлалыг микрометрийн хувьд ±2 орчим хүртэл нарийвчлалтай хэмжиж чаддаг.

Электродын материалын сонголт болон шалгуур: Зурагт чулуу, зэс, зэс-вольфрамын харьцуулалт нь оосорын тодорхой шаардлагад нийцүүлэн

Электродын сонголт нь машинд овоорлох хурд, износоор тэсвэрт чанар, гадаргуугийн цэвэр байдал, дэлгэрэнгүй байдал зэргийг тэнцвэржүүлдэг. Материал тус бүр нь ЕДМ стратегийн давхаргатай системд өөр өөр үүрэг гүйцэтгэдэг:

Зурагт чулууны электродууд нь зэснээс ойролцоогоор 30% илүү хурдан боловсруулагддаг боловч илүү их износ үзүүлдэг тул анхдагч массын авалтад тохиромжтой байдаг. Эцсийн боловсруулалтанд зэс нь гадаргуугийн илүү сайн бүтцийг болон нарийвчлалыг хангана. Харин хэтэрхий хатуу материалыг (жишээ нь вольфрамын карбидын орц) эсвэл маш нарийн бүтцийг боловсруулах үед зэс-вольфрам нь цөөн хэмжээний электродын износ, гайхалтай дулаан тэсвэрт чанартай байдлаараа давуу талтай.

Яагаад EDM оосрын машинд овооролт нь хэвийн машинд овооролт амжилтгүй үед илүү сайн ажилладаг вэ: Хатуу материалыг машинд овоорлох физик (вольфрамын карбид, хатуужуулсан хэрэгслэний болор)

50 HRC-аас хатуу материал ашиглан ажиллах үед стандарт огтлогч хэрэгслүүд нь үйл ажиллагааны явцад үүсэх зөөлөн элэгдэл, дулаан болон металлын бүтцийг гэмтээх нөлөөний улмаас хурдан ихэд изилддэг. Харин EDM илрүүлэх нь эдгээр бүх асуудлыг бүрмөсөн шийдвэрлэдэг яагаач гэвэл энэ нь уламжлалт арга замаас өөрөөр ажилладаг. Физик хүчний оронд EDM нь материалыг жижиг жижиг саван доторх дулаанаар хэсэгчлэн хайлуулан авдаг. Энэхүү процесс нь хамгаалах материалд стресс учруулахгүй, деталийг сулруулдаг түгшүүр дулааны бүсийг үүсгэдэггүйгээр жижигхэн цэгүүдийг хайлуулан авдаг. Энэ аргыг яагаад чухал гэж үздэг вэ? Энэ нь D2 хэрэгсэл хайлш шиг хатуу материалаар маш цэвэр 0.1 мм нарийн завсар, мөн эвдэрдэг вольфрамын карбидын деталь доторх нарийн дүрсийг боловсруулах боломжийг олгодог бөгөөд эдгээр нь ердийн фрезерлэх эсвэл сандлах аргаар боломжгүй зүйл юм. Тодорхойлсон хатууласан ган хэрэглэх тохиолдолд ихэнх үйлдвэрүүд EDM машинууд нь нарийн сандлахаас хоёр дахин хурдан ажилладаг гэж тайлагнадаг ч гэсэн микрон түвшинд маш нарийн дундаж хэмжээтэй байдаг.

Загварын уян хатан байдал ба нарийвчлал: Оосордох ЭДМ ашиглан нарийн орчуурын геометртэй засалд тулгарах

Хэрэгслийн хазайлт эсвэл дулааны нөлөөллийн бүсгүйгээр хурц ирмэг, нарийн завсар, гүдгэр савхыг боловсруулах

Оосордох ЭДМ нь механик боловсруулалтын хоёр үндсэн хязгаарлалтыг арилгаж, орчуурын загварын чөлөөг дэмждэг: хэрэгслийн хазайлт ба дулааны деформаци. Учир нь цахилгаан сийрэгжүүлэх нь хоорондоо хүрэлцэхгүйгээр явагдана:

• Үнэхээр хурц ирмэг ±2 мкм-ийн нумын радиустайгаар хийгдэнэ — хэрэгслийн нөлөөллөөс үлдэх муруй байдалгүй;
• Нарийн завсар ба гүдгэр савх (20:1 харьцааг хүртэл) диэлектрик усны урсгал нь багтаамжтай зайнаас бохирдлыг гаргаж, хэмжээний тогтвортой байдлыг хадгалж өгнө;
• Дулааны нөлөөллийн бүс байхгүй байх h13 шиг хатуулагдсан болдос микроструктур ба уналтын эсэргүүцэлээ алдахгүйг баталгаажуулна.
  Энэ боломж нь вольфрам карбид орчуурын дотор шууд Ra 0.1–0.4 мкм гэх гадаргуугийн төгсгөл өгч, харьцуулахад хэвийн ажлын урсгалын дараах дахин полировлолт эсвэл боловсруулах цагийг 40–60% хүртэл бууруулдаг.

CD-ийн загвараас электродын замын оновчлол хүртэлх нарийн гурван хэмжээст хэлбэрт зориулсан электроноор хэлбэржүүлэх (EDM)

Орчин үеийн матриц суулгах нь дижитал загварыг интеграцитай, симуляцид суурилсан ажлын урсгалын дагуу үйлдвэрлэлд бэлэн хөндий болгон хувиргадаг:

1. CAD-ийн урвуулалт : CAM програм хангамжийг ашиглан нарийн гурван хэмжээст хөндийн загварыг электродын геометр болгон урвуулдаг;
2. Адаптив замын төлөвлөлт : Цахилгаан сарнилын зайг тохируулах алгоритмууд доод талын иш таталтыг саатуулж, материал нэгэн төрлийн арилгагдахыг баталгаажуулдаг;
3. Үе шаттай илүүдэл арилгалтын стратеги : Анхдагч илүүдэл арилгагч электрод (ихэвчлэн графит) их хэмжээний материал арилгадаг бөгөөд дараа нь эцсийн хэлбэр ба гадаргуугийн бүтэн байдлыг хангах зориулалттай эцсийн эмзэглэлийн электрод (зэс эсвэл зэс-вольфрам) ашигладаг.
   Авто машины хэрэгслэлд — P20 нитридлогдсон гангаар үйлдвэрлэсэн толины форм гэх мэт — энэхүү процесс нь тогтмол ±2 мкм-ийн хязгаарыг хадгалж, гэрлийн тод чанар болон деталь бүрт нэгэн төрлийг баталгаажуулах бөгөөд гар аргаар засварлах шаардлагагүй болгодог.

Нарийн нарийвчлалын форм үйлдвэрлэлд гадаргуугийн илүү сайн төгсгөл болон боловсруулалтын дараах ажил багасгах

Хатуужсан гангийн загварууд дахь Ra 0.1–0.4 µm Гадаргуугийн төгсгөл болон үлдэгдэл хүчдэлийг хамгийн бага болгох

EDM цахилгаан идэвхжүүлэг нь хатуужсан гангийн загварууд дээр Ra 0.1-с 0.4 мкм хүртэлх маш гөлгөр гадаргуугийн төгсгөлүүдийг гарган авдаг. Энэ нь лазер эсвэл плазмын аргаар заримдаа үүсдэг байдаг жижигхэн трещинуудыг ашиглахгүйгээр маш өндөр хурдны фрезерлэлтээр бодитоор олж авахаас илүү сайн байдаг. Мөн EDM нь механик деформац болохгүй, тодорхой хэсгүүдэд чиглэсэн харилцахгүй идэвхжлийн замаар ажилладаг. Хамгийн чухал нь процессийн үеэр металл байдал өөрчлөгдөхгүй байхын тулд халуунд өртсөн бүсүүд үүсдэггүй. Үйлдвэрлэгчид электродын туйлшлын тохиргоог, импульсын үргэлжлэх хугацааг, диэлектрик шингэний урсгалыг зохицуулах замаар 2023 онд ASM International-ийн Advanced Materials & Processes сэтгүүлд нийтлэгдсэн судалгаагаар үлдэгдэл хүчдлийг ойролцоогоор 80 хувиар бууруулж болно. Эдгээр бүх сайжруулалтууд нь машинд боловсруулсны дараа гарын авлагаар будаж цэвэрлэх ажлын цагийг хамаагүй багасгадаг. Ихэнх үйлдвэрүүд боловсруулалтын дараах ажлыг хагасаас гурван дөрөвний хүртэл бууруулсан гэж тайлагнадаг. Энэ нь хийцийн хэсгүүд хугацаа өнгөрөх тутам хэмжээсээ хадгалж, хийцийн хэсгүүдэд хүчтэй даралт ба давтамжтай хийцийн хэсгүүдэд дахин дахин нийлүүлэх үед ч хэмжээсээ хадгалж чаддаг гэсэн үг юм.

Бодит ашиглах хэрэглээ: Автомашины орлуулагч загвар үйлдвэрлэл дэхь EDM электродын тунгалаг байдал

Электродын загвараас эцсийн хөндий хүртэлх нарийвчлал: P20 + Нитриджуулсан сталь дээрх ±2 мкм-ийн хазайлтын хяналт

Автомашины формны үйлдвэрт ялангуяа түлшний систем болон багана дэхь агаарын гаргалтын нүх зэрэг машины аюулгүй байдлыг шууд нөлөөлдөг хэсгүүдийг үйлдвэрлэх үед маш нарийн хэмжээс шаарддаг. 45-52 HRC мужид байгаа нитридчилсэн P20 ган хувьд EDM цахилгаан искэрийн арга нь ихэвчлэн дулааны улмаас муруйдаж, хатуулагийн үр дүн урьдчилан таашаалгүй байдаг традицийн огтлолтын аргаас илүү сайн үр дүнтэй байдаг. Цахилгаан дамжуулагчийг анхааралтай зохион байгуулах, цахилгаан искэрийн тохиргоог зөв удирдах, мөн ажиллаж байх үеийн зайг нарийвчлан хянаж байх замаар үйлдвэрлэгчид томоохон серийн үйлдвэрлэлд ч 2 микрон орчим (±) нарийн тавилтай хөндийг бий болгож чаддаг. Энэ аргачлалын онцлог нь гадаргуугийн чанарыг хадгалж өгдөг тул цаашдын полировкийн боловсролт багасдаг бөгөөд энэ нь бүтээгдэхүүний зах зээлд гарах хугацааг хурдасгаж, чанарын стандартад нийцсэн бат бөх хэсгүүдийг хадгалж өгдөг.

Форм үйлдвэрлэхэд цахилгаан искэрийн аргын ирээдүй: Ухаалаг ажлын урсгал ба хольдмог үйлдвэрлэлийн чиг хандлага

Нэмэлт хийцийн электрод болон процесс доторх хэмжилтийн мэдээллийн урсац агуулсан цайруулагч EDM-ийн нэгдэл

Дайзийн цэвэрлэлтэнд ирээдүйд ухаалаг гибрид ажлын урсгалууд нь янз бүрийн үйлдвэрлэлийн процессуудын хоорондох холбоог бий болгоно. Нэмэлт үйлдвэрлэлтийн аргаар одоо графит, хөнгөн цагаан-вольфрамын электродуудыг үйлдвэрлэх боломжтой болсон бөгөөд тэдгээр нь биологийн бүтэцтэй төстэй хэвийн хөргөлтийн сувгууд, торны бүтцийг агуулдаг. Энэ нь үйлдвэрийн тайлангийн мэдээгээр хуучин арга болох фрезерлэх, сийрэглэх аргаар электрод үйлдвэрлэх хугацааг харьцуулахад жилээс доош ойролцоогоор хоёр гуравт, дөрвөн тавных хурдтай багасгадаг. Хамгийн сайн зүйл бол? Эдгээр орчин үеийн электродууд нь хөндийн гүн, радиусын өнцгүүд, гадаргуу машинд үйлчлэх явцад техникийн шаардлага хангаж байгаа эсэхийг хянах өөртөө метрологийн сенсорууд бүхий дайзын EDM системтэй идеал хослолыг үүсгэдэг. Хэрэв +,- 2 микрон гэх мэт зөвшөөрөгдөх хязгаараас гарвал машины өөрөө импульсын үргэлжлэх хугацаа, гүйдлийн түвшин, эсвэл усны даралтыг тохируулан өөрчилдөг тул бүх зүйлийг гараар тогтмол шалгах шаардлагагүй болдог. Түүхэн өгөгдөлд үндэслэн процессын параметрийг нарийвчлан тохируулдаг хиймэл оюун ухаантай хослуулбал дайзын EDM технологи, 3D хэвлэх чадавх, бодит цагт мэдээлэл авах механизмийн энэ хослол нь хурд ба өндөр нарийвчлал шаарддаг төслийн өндөр түвшний хэрэгсэл үйлдвэрлэгчдийн хувьд тоглоомын шинэ стандартыг тодорхойлж байна.

Түгээмэл асуулт

EDM ишлэгчийн шахалт гэж юу вэ?

EDM ишлэгчийн шахалт нь хэрэгсэл болон материал хоорондоо шууд харилцан үйлчлэлцэхгүйгээр цахилгаан соронзон дохиогоор ажиллагааны биеэс материалыг авч хаях үйлдвэрлэлийн процесс юм.

Хүхрийн электродыг уран-вольфрамынхаас яагаад илүүд үзэх вэ?

Хүхрийн электрод нь их хэмжээний материалийг анхдагчаар боловсрулахад илүү хурдан байдаг ч элэгдэлд илүү дурстай байдаг бол уран-вольфрамын электрод нь нарийн төвөгтэй элементүүдийн хувьд бага зэрэг элэгдэлтэй, гайхалтай нарийвчлалыг хангана.

EDM ишлэгчийн шахалтын машин хатуулагдсан материалыг боловсруулж чадах уу?

Тийм ээ, EDM ишлэгчийн шахалт нь физик стресс эсвэл халуун үйлчлэлийн бүс үүсгэхгүйгээр уран карбид болон хэрэгсэл хайлшиг шиг хатуу материалыг үр дүнтэй боловсруулна.

Орлуур үйлдвэрлэлд EDM нарийвчлалыг хэрхэн хангаж авдаг вэ?

Цахилгаан соронзон дохиог ашиглан EDM нь нарийн төвөгтэй геометрт ч хэмжээний нарийвчлал болон гадаргуугийн бүтцийг нарийвчлан удирдаж, хэрэгслийн хазайлт болон термаль деформацийг бүрмөсөн арилгадаг.

EDM ишлэгчийн шахалтыг орчин үеийн үйлдвэрлэлийн технологитой хэрхэн интеграци хийдэг вэ?

EDM илүүдэл хуулбарлах нь нэмэлт үйлдвэрлэл, ухаалаг ажлын урсгалыг нэгтгэж, электродыг илүү хурдан, нарийвчлалтай үйлдвэрлэх, мөн машинд оруулах үед цаг хугацааны метрологийн хариуцлагыг бий болгодог.