EDM Die Sinking Machine: Shikastalarni soxtalashtirish jarayonlarida uchraydigan muammolarni hal etish

Murakkab shablonlarni yaratishda EDM Die Sinking mashinalarining ahamiyati

EDM die sink uskunasi qattiq materiallar, masalan, qattiqroq qurol po'lati, rux va volfram karbidi kabi materiallarda elektr razryad usuli yordamida murakkab shakllarni yaratishda juda yaxshi ishlaydi. Oddiy frezerlash yoki teshish bilan solishtirganda ularning afzalligi nimada? Ular tibbiyot asboblari hamda samolyot dvigatellaridagi turbin pallalari uchun kerak bo'lgan 0.1 mm radiusli o'tkir ichki burchaklar, chuqur rebralar hamda maydaroq detallarni aynan hosil qilishi mumkin. Ko'pchilik korxonalar ishlab chiqarish jarayonida bu nozik tafsilotlarni ko'paytirish uchun grafit yoki mis elektrodlardan foydalanadi va bir buyumdan ikkinchisiga plus yoki minus 5 mikron aniqlikni saqlaydi.

Elektr razryad bilan ishlov berishning asosiy ishlash mexanizmi

Ushbu jarayonda elektrod hamda ishlov beriladigan sirt dielektrik suyuqlikka submergiya qilinadi va sekundiga 10,000–50,000 ta alangan hosil qilib, materialni 8,000–12,000°C haroratda bug'latadi. Har bir alangda 0.02–0.5 mm³ miqdorida material olib tashlanishi uchun kuchlanish (50–300V) hamda razryad davomiyligi (2–200 µs) aniq sozlanadi, shu bilan birga sirtning notekisligi (Ra) 0.1–0.4 µm oralig'ida saqlanadi.

Ishlab chiqarish bo'yicha namuna: Avtomobil shablonlarini ishlab chiqarishdagi qo'llanilishi

2023-yildagi CAM Resources tahlili sinker EDM usulining elektr transport vositalari batareyasi korpuslarida foydalaniladigan yuqori bosimli alyuminiy die-kasting shablonlari uchun yetkazib berish muddatini 34% ga qisqartirish qanday amalga oshirilganini ko'rsatdi. Ushbu jarayon 8 ta o'rindiqli asboblarda 15 µm o'lchamdagi aniqlikka erishdi, qo'l bilan polirovka qilish zarurati bekor qilindi hamda chiqindi miqdori 12% dan 0.8% gacha kamaytirildi.

EDM die sinking mashinalari bilan zamonaviy shakllantirishda aniqlik nima uchun muhim

±0.01 mm dan yuqori aniqroq me'yoriy o'lchovlar quyish orqali ulagichlarda poraxoslikni oldini oladi va mikrosuyuqlik qurilmalarida germetik pechatlashni ta'minlaydi. CNC ishlov berishdan farqli o'laroq, EDM qalinligi oz bo'lgan shablonlarni issiqlik bilan ishlash davrida egilishiga sabab bo'ladigan qoldiq kuchlanishlarni keltirib chiqarmaydi — bu <0.005 mm to'lqinli distorsiyani talab qiladigan optik linzalar ishlab chiqarish uchun muhim omildir.

EDM qismlaridagi yomon sirt holati: Sabablari va tuzatuvchi choralari

EDM die sink mashinalarida 0.5 µRa dan yuqori sirt xudbozligi ko'pincha noto'g'ri mos kelmaydigan elektr parametrlari va issiqlik kuchlanishidan kelib chiqadi. Optimal sharoitda EDM odatda 0.15–0.2 µRa oralig'ida sirt silliqligini ta'minlaydi, lekin jarayon o'zgaruvchilaridagi og'ishlar sirt nuqsonlarini to'rt marta oshirishi mumkin. Keling, asosiy muvaffaqiyatsizlik nuqtalarini va ma'lumotlarga asoslangan yechimlarni ko'rib chiqaylik.

Sirtning xudbozligiga asosiy sabab bo'lgan issiqlik ta'siri va troshchanikalar

Chiqish jarayonida sodir bo'ladigan tezkor isish va sovish mahalliy haroratni 12,000 gradus Selsiygacha oshirib, noqulay mikroskaklar va qayta qotish qatlamlarining hosil bo'lishiga olib keladi. O'ttgan yili olingan ba'zi yangi tadqiqotlarga ko'ra, dielektrik suyuqlik to'g'ri chiqarilmagan paytlarda issiqlik kuchlanishini yanada oshirib, vaziyatni yomonlashtiradi. Bu ko'pincha qattiqroq asbob po'lat detallarida 15 mikrometrdan chuqurroq treshinlarning paydo bo'lishiga olib keladi. Chiqarish noto'g'ri bajarilganda, o'tkazuvchan loy vaqt o'tishi bilan to'planib, sirtga pitt (cho'yish) xaritasi hosil qiluvchi istalmagan ikkinchi aralash charkalarni keltirib chiqaradi. Sanoat ma'lumotlariga ko'ra, avtomobillar shablonlarida kuzatiladigan issiqlik muammolarining taxminan uchdan ikki qismi jarayon davomida dielektrik oqim tezligining yetarli emasligidan kelib chiqadi.

Noto'g'ri quvvat sozlamalari va elektr parametrlarini optimallashtirishning ta'siri

Ushbu me'yorida orttirish yoylanishning markazlashtirilishiga olib keladi, sirt butunligini pasaytiruvchi bir-biriga qo'shni kraterlarni hosil qiladi.

Sirt butunligini saqlashda razryad impulsi sozlamalarining roli

Impuls oraliqlarini aniqlashtirish hal etuvchi ahamiyatga ega. O'chirish vaqtini 25% ga oshirish dielektrik suyuqlikning ionizatsiyasini to'liq tugashiga imkon berib, sirt nuqsonligini 0.12 µRa ga kamaytiradi. Volfram karbid shablonlar bilan o'tkazilgan 2024-yilgi tajriba bitta impuls rejimiga nisbatan uch bosqichli puls modulyatsiyasi g'ovaklik zichligini 37% ga kamaytirganini ko'rsatdi.

Yaxshi yakunlash tsikllari yordamida sirtdagi nuqsonlarni oldini olish choralari

Ko'p bosqichli ishlashni joriy eting:

1. G'ildiratish bosqichi : 10 A tok bilan 95% materialni olib tashlang
2. Yarim yakunlovchi : 6 A gacha kamaytiring, Ra 0.8 µ
3. Ishlamachilik : 0.5 mm/sek tekislik tezligi bilan 2 A tok, Ra ≠ 0.2 µ ga erishish

Bu yondashuv, real vaqtda dielektrik bosimni nazorat qilish bilan birlashtirilganda, kosmik komponentlar ishlab chiqarishda polirovka vaqtini 60% ga qisqartiradi.

EDM cho'tka tizimida dielektrik suyuqlik va chelak muammolari

EDM jarayonida loy jamlanishiga olib keladigan noaniq chelak

Dielektrik suyuqlikning yomon aylanishi EDM die sink usulida ishlov berish paytida loy hosil bo'lishining asosiy sabablaridan biridir. Agar chayish bosimi kerakli miqdordan pastga tushsa (odatda sozlamaga qaramay 0,5 dan 2,0 bar gacha), zarra zarrali eritilgan metall o'rniga chiqarilmasdan elektr aralig'ida qoladi. Keyin nima sodir bo'ladi? Bunday holat sodir bo'lganda, sanoat ma'lumotlariga ko'ra uchta katta muammo bor. Birinchidan, ikkilamchi razryadlar sodir bo'lib, ishlov berish aniqligiga ta'sir qiladi. Ikkinchidan, zarralar sirtga qaytib o'tirgani uchun sirtlar notekis ko'rinishga ega bo'ladi. Uchinchidan, elektrodlar keragidan ko'proq tez eskiradi. Masalan, shakllantiruvchi soxta ishlab chiqarishni olsak, 2023-yilda mashina ishlov berish samaradorligi haqida chiqarilgan so'nggi hisobotlarga ko'ra, barcha sirt pitting nuqsonlarining taxminan uchdan bir qismi noetarfiqli chayish tufayli loy to'planishidan kelib chiqadi. Yaxshi yangilik shundaki, yangi jihozlar zarrachalar guruhlanishi shikast yetkazishdan oldin ularni ajratib yuboradigan aqlli bosim sozlashi va harakatdagi elektrodlar yordamida ushbu muammolarni hal etadi.

Ishlatilayotgan noto'g'ri yoki filtrlanmagan dielektrik suyuqlik ishlashga ta'sir qiladi

Talab etiladigan namlik darajasi yoki o'tkazuvchanlik xususiyatlari bilan mos kelmaydigan noto'g'ri turdagi dielektrik suyuqlikdan foydalanilganda butun elektr razryad jarayoni noaniq ishlay boshlaydi. Ko'pchilik do'konlar hali ham die sink EDM ishlari uchun uglevodorod asosidagi moylardan foydalanadi, chunki ular alangalarni yaxshi ushlab turadi va zarralarni suyuqlikda osilib turishini saqlaydi. Lekin kuchsiz filtratsiya tizimlari tufayli karbon birikmasi yoki aralash moy kabi moddalarning aralashib ketishi katta muammo bo'lib qolmoqda. 2022-yilda Machining Dynamics Journal da e'lon qilingan tadqiqotlarga ko'ra, bu ifloslanishlar dielektrik mustahkamligini taxminan 18 dan 22 foizgacha kamaytirishi mumkin. Bu amaliyotda nima anglatadi? Alangalar orasidagi masofa bashorat qilinmasligi natijasida faqatgina ishlov berilayotgan detallarda emas, balki elektrodlarning o'zida ham issiqlik tufayli vujudga kelgan shikastlanishlar kuzatiladi.

Barqaror natijalar olish uchun moyli chelakdan foydalanish va ishchi suyuqlikni boshqarish

Dielektrik ishlash samaradorligini optimallashtirish talab qiladi:

• Oqim tezligini sozlash : Qattiqroq po'latlar uchun material olib tashlash tezligining 1.5 barobariga teng
• Ko'p bosqichli fil'trlash : Suyuqlikning sifonatini saqlash uchun 5–10 µm gacha bo'lgan zarralarni ushlab turish
• Haroratni boshqarish : Namlikning viskozligini o'zgartirishni oldini olish uchun 25–35°C ish rejimi

Etarli darajada chelakka tushirilmaganlik tufayli vujudga keladigan ikkinchi chiqish va uning ta'siri

Qoldiqli o'tkazuvchan axlat elektr uzilish bo'shlig'ini qoplaydi va parazitar razryadlarga olib keladi, bu esa avtomobil shablonining o'lchamlariga 0.05 dan 0.15 mm gacha ta'sir qiladi. Yana bir yomon tomoni — kutilmagan yorug'lik 12,000 gradusdan yuqori haroratgacha yetib boradigan issiq nuqtalarni hosil qiladi, bu esa qattiqroq asbob po'latining mustahkamligiga jiddiy zarar yetkazadi. Har 250–300 soatda mashina ishlatilgandan keyin suyuqlikni muntazam tekshirish bunday muammolarni oldini olishga yordam beradi. Shuningdek, suyuqlikni tozalab saqlash elektrodlarning xizmat muddatini uzartadi, sohaning tajribasiga ko'ra, odatda ularning foydalanish muddati 40% ga uzgaradi.

Yonib ketish teshigida hosil bo'lgan o'lchov xatosi va kalibrlash xatolari tufayli o'lchamdagi noaniqlik

O'lchov chegaralariga ta'sir qiluvchi ortiqcha kesish, asbobning eskirishi va materialni olib tashlash tezligi dinamikasi

EDM matritsali pishiriq apparatlari chidamli yonib ketish orqali ishlaydi, lekin doim ortiqcha kesish muammosi bo'ladi — yonib ketish kerakidan tashqari joylarga ham yetib boradi va turli xil o'lchamdagi muammolarni keltirib chiqaradi. Uzoq muddat ishlash tufayli uskunalar eskirganda, yonib ketish teshigi sanoat standartlariga ko'ra odatda 0,03 dan 0,08 mm gacha kengayadi, bu esa tabiiy ravishda bo'shliqlarni rejalashtirilganidan kattaroq qiladi. Materialni olib tashlash tezligini to'g'ri muvozanatlash bu yerda juda muhim. Tezroq olib tashlash ishlab chiqarishni tezlashtiradi, albatta, lekin bu shuningdek, asbobni tezroq eskirtadi va issiqlik bilan bog'liq deformatsiyalarni yanada ko'paytiradi. Bu aniqlikka jiddiy ta'sir qilishi mumkin, ba'zan murakkab shakllar va xususiyatlar bilan ishlaganda aniqlik 12 foizgacha pasayishi ham mumkin.

Chiqishda paydo bo'ladigan korroziya va kalibrlash siljishi

2024-yilda kalibrlash amaliyotlariga nazar tashlasak, qiziqarli narsa aniqlandi — barcha o'lchov xatolarining taxminan uchdan biri harorat o'zgarishi yoki mashina tekislamasligiga sabab bo'ladigan vibratsiyalar kabi atrof-muhit muammolaridan kelib chiqadi. Muammo qattiq materiallar, masalan, qattiqroq po'lat yoki karbidlar bilan ishlayotganda elektrodning korroziyasi tufayli yanada yomonlashadi. Bu asboblar ishlamay qolganida ogohlantirishsiz kengroq ishqala oraliqlar hosil qiladi va barcha narsani yanada noaniq qiladi. Aniqni saqlash bo'yicha ba'zi tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, ish joyidagi haroratni barqaror ushlab turish aniq EDM operatsiyalari uchun kalibrlash muammolarini taxminan yigirma ikki foizga kamaytirishi mumkin. Chidamlilik chegarasiga yaqin ishlovchi do'konlar ushbu topilmaga e'tibor qaratishni boshlamoqda.

O'tkazuvchan materiallar bo'ylab ishqala oraliqlarini kompensatsiya qilish strategiyalari

Ishqala oraliqlaridagi noaniqlikni kamaytirish uchun:

• Asbobning haqiqiy kiritilgan eskirish ma'lumotlariga qarab kuchlanishni dinamik ravishda sozlash uchun adaptiv boshqaruv tizimlaridan foydalaning
• Materialga xos ofset qiymatlari qo'llang (masalan, grafik elektrodlar uchun +0.015 mm va mis uchun +0.008 mm)
• Har 15–20 ta ishlash tsiklida tekislik sensorlari yordamida jarayon ichidagi o'lchovlarni rejalashtiring

Yuqori aniqlik da'volari bilan amaliy chetlanishlar orasidagi bo'shliqni bartaraf etish

EDM shakllantiruvchi stanoklari ±0.005 mm aniqlikni ta'minlaydi, lekin amaliy natijalar ko'pincha umumiy asbob eskirishi va dielektrik suyuqlikning ifloslanishiga qaramay farq qiladi. Ishlab chiqaruvchilar quyidagilar orqali <0.01 mm doimiylikka erishadi:

1. Z-o'q pozitsiyasini har kuni qayta sozlang
2. Davomiy foydalanishning 15–20 soatdan keyin elektrodlarni almashtiring
3. Infraqizil sensorlar bilan avtomatlashtirilgan bo'shliqni nazorat qilishni joriy eting

Muntazam ta'mirlash tsikllari o'lchamdagi chetlanishlarni 60% ga kamaytiradi va nazariy aniqlik bilan ishlab chiqarish maydonidagi haqiqiylik orasidagi farqni qoplaydi.

Elektr uzilishi: EDM qayta ishlashda qisqa tutashuvlar va arklanishni oldini olish

Shakllantirish ishlab chiqarishda noaniq razryadlardan kelib chiqqan EDM pittingi va doimiy tok arki

EDM die sink uskunalarida elektr razryadi barqaror bo'lmaganda, ayniqsa ishlab chiqaruvchilarning juda ham yoqtirmaydigan murakkab avtomashina shakllarini ishlash paytida sirtning cho'zilishi yoki DC yoyi kabi muammolar qoladi. Aslida sodir bo'layotgan narsa juda oddiy — agar servonazorat tizimi zarur bo'lgan taranglikdagi uzunlikni saqlay olmasa, boshqarib bo'lmas egrilishlar paydo bo'ladi va noto'g'ri joylarni o'ziga tortadi. Xalqaro ilg'or ishlab chiqarish texnologiyalari jurnalining 2022-yilda e'lon qilingan ba'zi tadqiqotlariga ko'ra, batafsil ishlash jarayonida sodir bo'ladigan shakldagi arkalarning nazoratdan chiqishi barcha shakl nuqsonlarining taxminan uchdan bir qismini tashkil qiladi. Qayta ishlash uchun byudjetni sarflamay sifatli maqsadlarga erishishga harakat qilayotgan korxonalarda bu jiddiy raqamdir.

EDM davrida yoylanishni oldini olish uchun keng tarqalgan nosozliklarni bartaraf etish usullari

Operatorlar yoy bilan bog'liq nuqsonlarni quyidagi uchta asosiy strategiya orqali kamaytiradi:

1. Ikkinchi chiqishlarni oldini olish uchun dielektrik suyuqlik o'tkazuvchanligini 5 µS/cm dan pastroq saqlash
2. Tokning <5% tebranish bilan impulssimon quvvat manbalarini joriy etish
3. Chiqish tsikllari orasida moslashuvchan pauzalardan foydalanish

Muntazam kuchlanishni nazorat qilish tizimlarini kalibrlash, barqaror ishqala oraliqlarini saqlashga yordam beradi, chunki ifloslangan dielektrik suyuqliklar yoy bilan boshlanadigan asbob-uskunalar ishdan chiqishining 72% ni tashkil qiladi (Aniq muhandislik jamiyati, 2023).

O'tkazuvchan materiallar bilan elektr parametrlarini moslashtirishdagi qiyinchiliklar

Turli materiallarning o'tkazuvchanligiga mos ravishda to'g'ri chiqish sozlamalarini olish hali ham ko'plab do'konlar uchun katta qiyinchilik tug'diradi. Mis elektrodlar odatda po'lat shakllarda taxminan 0,8 dan 1,2 mikrongacha bo'lgan sirtni beradi, lekin grafit asboblar bilan titannik alohidalardan foydalanilganda, operatorlar xuddi shu natijalarga erishish uchun kuchlanishni taxminan 15 dan hatto 20 foizgacha oshirishlari kerak bo'ladi. Bu farqlar ayniqsa Xalqaro tavizlangan mis standarti o'lchovlariga ko'ra o'tkazuvchanlikda 40% dan ortiq farq bo'lganda juda katta bo'lishi mumkin, shuning uchun tajribali texniklar boshqa materialga o'tishda doimiy elektr uzilishini o'lchash sinovlarini o'tkazish kerakligini yaxshi biladi. Aks holda, butun jarayon maqsadga muvofiq ishlamaydi.

Haqiqiy vaqt rejimida yoyli charchishni so'rish uchun moslashuvchan boshqaruv tizimlari

Hozirgi kundagi EDM tizimlari taxminan 10 MHz chastotada olingan razryad to'lqin shakllarini tahlil qiluvchi mashina o'qish algoritmlari bilan jihozlangan. Ushbu aqlli tizimlar yoyli razryad belgilari paydo bo'lishini aniqlaganda, faqat 50 mikrosekund ichida impulslar orasidagi vaqtni sozlay oladi. O'ttiz yil oldingi, faqat kuchlanish o'lchovlariga tayanmagan usullarga nisbatan ushbu tezkor reaksiya arktik muammolarni deyarli 90 foizgacha kamaytiradi, bu haqda o'ttiz yil oldingi Advanced Manufacturing Review maqolasida aytilgan. Shuningdek, issiqqa kompensatsiya modullarini ham unutmang. Ushbu komponentlar elektrodlarning kengayish muammolariga qarshi ishlaydi va soatlab davom etadigan ishlash jarayonidan keyin ham aniqlikni 2 mikrometr atrofida saqlab turadi.

Savollar boʻlimi

EDM matritsa sinkirov mashinasi nima?

EDM die sinking mashinasi yolg'iz eroziya orqali po'lat va rux kabi qattiq materiallarda murakkab shakllarni yaratish uchun elektr razryadli ishlashdan foydalanadi va aynan shu sababli aylanma qismlarni yaratish uchun ideal hisoblanadi.

EDM die sink uskunalaridan foydalanishning asosiy afzalliklari qanday?

EDM die sink uskunalari materialni egilishiga olib keladigan qoldiq kuchlanishlarni vujudga keltirmasdan, chuqur tirgaklar va o'tkir ichki burchaklar kabi murakkab shakllarni ishlab chiqarish imkonini beradi.

Nima uchun EDM ishlashda dielektrik suyuqlik muhim?

Dielektrik suyuqlik EDM ishlash paytida elektr razryadlarini izolyatsiya qiladi va changlarni tozalaydi. Uni to'g'ri aylanishga kirgizish va texnik xavfsizlikda saqlash aniq ishlashni ta'minlash va asbob-mashinalarning xizmat muddatini uzaytirishga yordam beradi.

EDM dagi sirt notekisliligini qanday tuzatish mumkin?

Sirt notekisliligi masalalarini elektr parametrlarini optimallashtirish, dielektrik suyuqlikni yaxshiroq chiqarish (flushing) tizimini takomillashtirish hamda nozik yakuniy ishlash uchun ko'p bosqichli ishlash tsikllarini joriy etish orqali hal etish mumkin.

EDM uskunalari aniqlikli shakllantirishda aniqlikni qanday saqlaydi?

EDM uskunalari asbobni qayta kalibrlash, dielektrik suyuqlik sharoitini saqlash, moslashuvchan boshqaruv tizimlaridan foydalanish hamda muntazam mashina texnik xavfsizligini o'tkazish orqali aniqlikni saqlaydi.