Bagaimanakah Pemesinan EDM Berfungsi? Jurang Percikan, Fizik Dielektrik dan Nyahcas

Sudut dalam 0.3 mm di bahagian bawah sisipan die 58 HRC H13 ialah titik di mana pengilangan berhenti menjadi pilihan. Jejari sudut adalah lebih kecil daripada mana-mana pemotong praktikal, bahan akan membunuh hujung karbida dalam satu laluan, dan ciri itu terletak terlalu dalam untuk dicapai oleh pemegang alat. Itulah tugas pemesinan nyahcas elektrik dibina.

Jawapan ringkas tentang cara pemesinan EDM berfungsi: ia mengeluarkan logam dengan percikan elektrik terkawal dan bukannya daya pemotongan. Elektrod berbentuk disalurkan ke arah bahan kerja melalui mandian bendalir dielektrik, voltan berdenyut memecahkan bendalir ke bawah merentasi celah beberapa perseratus milimeter, dan setiap nyahcas melebur dan menguap kawah logam mikroskopik. Elektrod tidak pernah menyentuh bahagian tersebut.

Oleh kerana bahan dikeluarkan secara terma dan bukannya secara mekanikal, kekerasan bahan kerja berhenti penting dan kekonduksian elektrik menjadi keperluan. Perkara berikut ialah mekanisme secara terperinci, sistem yang memastikannya stabil dan nombor praktikal yang menentukan sama ada EDM ialah proses yang betul untuk ciri tertentu.

Apa yang Sebenarnya Berlaku dalam Jurang Spark

Jurang adalah keseluruhan proses. Dalam penamat ia biasanya 0.01 hingga 0.05 mm melintang; dalam kekasaran berat ia boleh dibuka kepada kira-kira 0.1 mm. Ruang itu dipenuhi dengan bendalir dielektrik, yang melindungi elektrod daripada bahan kerja sehingga penjana memutuskan sebaliknya.

Apabila nadi dikenakan, voltan naik sehingga bendalir tidak lagi dapat menahannya. Saluran plasma terbentuk merentasi titik paling sempit jurang, aliran arus, dan suhu tempatan mencapai kira-kira 8,000 hingga 12,000 darjah Celsius, cukup panas untuk mencairkan dan sebahagiannya menguap permukaan bahan kerja. Nadi berlangsung mikrosaat. Apabila ia dimatikan, saluran runtuh, kolam lebur meletup dan membuang kebanyakan bahannya ke dalam bendalir, dan dielektrik membawa serpihan pergi.

Kemudian ia berlaku lagi. Bergantung pada penjana, mesin boleh menghasilkan mana-mana dari beberapa ribu hingga beberapa ratus ribu pelepasan sesaat, setiap satu mengukir kawah beberapa mikron dalam. Sistem servo menyalurkan elektrod ke hadapan untuk menahan pemalar jurang: terlalu dekat dan nyahcas bertukar menjadi arka yang merosakkan, terlalu jauh dan tiada percikan api langsung.

Satu butiran menarik perhatian orang ramai. Pada mesin die-sinking elektrod adalah blok berbentuk kuprum atau grafit; pada mesin wayar ia adalah wayar loyang yang bergerak. Fizik dikongsi, perkakas dan aplikasinya tidak, dan ia patut menyelesaikan perbezaan sebelum menentukan mesin. Perbandingan daripada sinker EDM vs wayar EDM meliputi tempat masing-masing memperoleh simpanannya.

Sistem yang Memastikan Pelepasan Stabil

Setiap mesin EDM, daripada ZNC manual kepada sinker boleh diprogramkan sepenuhnya, dipasang dari blok bangunan yang sama. Jika salah satu daripada mereka kalah, yang lain tidak boleh mengimbanginya.

Satu Kitaran Pelepasan, Langkah demi Langkah

Mengikuti satu denyutan menjadikan gelagat pada skrin kawalan lebih mudah dibaca.

1. Servo memajukan elektrod sehingga jurang adalah kira-kira lebar rambut manusia.
2. Penjana menaikkan voltan merentasi jurang; dielektrik menahannya sehingga rosak.
3. Saluran plasma terbentuk dan arus meningkat dalam mikrosaat ke nilai puncak yang diprogramkan.
4. Permukaan di bawah saluran mencair dan sebahagiannya menguap, meninggalkan kawah.
5. Nadi berakhir, saluran runtuh, dan kawah meletup, mengeluarkan logam cair ke dalam cecair.
6. Pembilasan membawa serpihan keluar dan dielektrik segar mengalir masuk.
7. Langkah dua hingga enam ulangi beribu-ribu kali sesaat semasa CNC mengorbit elektrod untuk menyapu rongga.

Kekerasan Tidak Relevan, Kekonduksian Tidak

Tanpa daya pemotongan yang terlibat, EDM menghasilkan keluli mati 62 HRC, karbida bersimen dan Inconel dengan elektrod yang sama dan lekapan yang sama. Tiada pesongan alat, tiada pengerasan kerja, tiada celoteh, dan rusuk nipis tidak melentur dari potongan. Satu keperluan yang sukar ialah bahan kerja mengalirkan elektrik.

Bahan elektrod mengikut logik yang bertentangan. Tembaga memegang perincian halus dan memakai perlahan pada arus rendah, itulah sebabnya ia mendominasi kerja kemasan pada rongga terperinci. Grafit mengeluarkan lebih banyak bahan seminit pada arus tinggi dan jauh lebih mudah untuk dimesin ke dalam bentuk yang besar dan kompleks, tetapi ia meninggalkan permukaan yang lebih kasar dan haus lebih cepat di tepi tajam yang menentukan rongga.

Pemakaian sudut adalah perincian yang secara senyap-senyap memerlukan wang. Elektrod haus di bucunya beberapa kali lebih cepat daripada merentasi muka ratanya, jadi rongga yang mengukur dengan betul pada hantaran pertama hanyut di luar toleransi apabila elektrod membulat. Itulah sebabnya elektrod dipotong bersaiz kecil untuk membolehkan celah percikan dan elaun haus, dan mengapa elektrod penamat kedua selalunya lebih murah daripada acuan yang dibuang.

Daripada Kasar kepada Cermin: Cara Setiap Pas Mengubah Penamat

Tiada rongga dimesin dalam satu laluan. Elektrod pertama melakukan penyingkiran berat dengan arus tinggi dan tempoh nyahcas yang panjang, meninggalkan permukaan matte dan berlubang. Pas kemudian menggunakan elektrod yang sama pada arus yang semakin rendah dan lebih pendek tepat pada masanya, jadi setiap percikan memahat kawah yang lebih cetek di atas yang sebelumnya dan kekasarannya menurun selangkah demi selangkah.

Dua akibat menyusul. Mula-mula, kadar penyingkiran runtuh apabila kemasan bertambah baik, jadi kemasan cermin pada rongga besar mengambil masa berjam-jam berbanding minit dan diberi harga yang sewajarnya. Kedua, hantaran terakhir perlu mengeluarkan lapisan rosak yang ditinggalkan oleh pas di hadapannya: lapisan recast atau putih biasanya beberapa mikron hingga beberapa puluh mikron tebal, dan pada cetakan yang akan digilap ia perlu ditanggalkan dan bukannya ditolak.

Urutan yang kebanyakan bilik alatan digunakan ialah tiga hingga lima pas dengan arus berkurangan, menamatkan satu gred lebih halus daripada yang diperlukan lukisan jika rongga akan digilap tangan selepas itu.

Di mana EDM Menang, dan Di Mana Ia Kalah

EDM lambat pada penyingkiran pukal dan tiada tandingan pada perincian. Pemilihan proses biasanya datang kepada senarai pendek kriteria.

Peraturan yang dipatuhi oleh kebanyakan bilik alat adalah mudah: giling semua yang boleh dicapai oleh pemotong, kemudian bakar apa yang tinggal, sudut, rusuk dalam, tepi dalaman yang tajam dan sebarang ciri dalam keluli yang dikeraskan.

ZNC, PNC dan CNC: Apa Tahap Kawalan Membeli Anda

Perbezaan harga antara mesin EDM hidup dalam sistem kawalan, bukan dalam tangki. Mesin ZNC mempunyai kawalan servo pada paksi Z sahaja: X dan Y diletakkan dengan tangan dan setiap hantaran adalah suapan turun mudah dengan penarikan balik. Ia adalah murah, teguh, dan masih merupakan jawapan yang tepat untuk kerja rongga tunggal dengan elektrod berbentuk.

Mesin PNC menambah kitaran paksi Z yang boleh diprogramkan, penarikan balik berbilang peringkat dan kedalaman yang disimpan, yang memendekkan persediaan dan menambah baik pembilasan pada kerja yang lebih mendalam. CNC penuh menambah kawalan servo pada X, Y dan selalunya C, jadi elektrod boleh mengorbit, menyapu dan berpilin. Elektrod yang sama memotong saiz yang berbeza dengan menukar jejari orbit, pembilasan boleh diletakkan semula secara automatik, dan beberapa rongga berjalan tanpa pengawasan.

Merentasi julat ketiga-tiga tahap kawalan ini dibahagikan mengikut saiz meja kerja sama seperti elektronik, dan mesin EDM tenggelam dikumpulkan mengikut garisan tersebut.

Contoh padat hujung boleh diprogramkan sepenuhnya ialah CNC-450, mesin meja kecil yang masih membawa kemasan mengorbit dan berbilang laluan, yang biasanya cukup untuk kerja memasukkan dan acuan berbilang rongga kecil.

Mesin Tenggelam Mati CNC 450 EDM EDM sinker dikawal CNC padat dengan kotak elektrik servo Panasonic pilihan, dipersembahkan untuk kerja sisipan dan acuan berbilang rongga kecil. Lihat Produk →

Memadankan Mesin dengan Kerja, Bukan Sebaliknya

Tiga nombor menentukan sama ada kerja yang disebut harga benar-benar sesuai: perjalanan meja kerja, dimensi tangki kerja dan berat elektrod maksimum. Perjalanan menetapkan rongga terbesar yang boleh anda letakkan, tangki menetapkan bahan kerja terbesar yang boleh anda tenggelamkan, dan berat elektrod menetapkan betapa berat grafit kosong yang boleh dibawa oleh kepala tanpa kehilangan kawalan jurang.

Arus kasar adalah perangkap kedua. Penjana besar pada mesin kecil bukanlah satu kelebihan. Pengasaran berat dengan elektrod besar memerlukan volum curahan yang tidak dapat disampaikan oleh tangki padat, jadi mesin akhirnya berjalan jauh di bawah arus undiannya untuk mengelakkan pengarkaan, yang bermaksud anda membayar untuk keupayaan yang anda tidak boleh gunakan.

Pada praktiknya, mesin bersaiz sederhana meliputi kebanyakan kerja acuan-plat: CNC-650, contohnya, memasangkan meja dan tangki yang lebih besar dengan saiz penjana untuk dipadankan, yang merupakan konfigurasi yang mengekalkan arus kasar, curahan dan tindak balas servo dalam keseimbangan.

Mesin Tenggelam Mati CNC 650 EDM EDM tenggelam mati CNC bersaiz sederhana dengan kotak elektrik servo Panasonic pilihan, mengimbangi arus kasar, tindak balas curahan dan servo untuk kerja plat acuan. Lihat Produk →

Rongga Dalam dan Acuan Besar: Had Sebenar

Rongga dalam mendedahkan had tulen EDM, iaitu pemindahan serpihan. Apabila kedalaman meningkat, kawasan pembilasan mengecut berbanding isipadu jurang, zarah karbon kekal terperangkap, dan nyahcas menjadi tidak stabil tidak kira bagaimana penjana ditetapkan. Curahan elektrod melalui, penarikan balik elektrod berkala dan arus kurang daripada yang boleh diberikan oleh mesin secara teori adalah langkah balas standard.

Pada kerja besar seperti asas acuan, blok mati dan rusuk dalam, siling praktikal ditetapkan oleh perjalanan Z, saiz tangki dan ketegaran mesin dan bukannya oleh arus puncak, jadi mesin dalam kelas ini ditentukan di sekitar struktur dan logistik curahan. Model seperti CNC-1260, dengan meja dan tangki yang lebih besar, wujud untuk kelas kerja itu.

Mesin Tenggelam Mati CNC 1260 EDM EDM die-sinking CNC yang besar untuk asas acuan, blok die dan rusuk dalam, di mana Z mengembara, saiz tangki dan ketegaran menentukan siling kerja. Lihat Produk →

Pemesinan EDM: Soalan Lazim