- Физические и химические основы электроэрозии
- Принцип работы электроэрозионного станка
- Инструкция как сделать электроэрозионный станок
- Суть и применение методики
- Вырезной и прошивной станок
- Конструкция станка
- Проволочный станок своими руками
- Делаем станок своими руками
- Электроэрозионная обработка металлов
- Преимущества
- Лучшие производители
- «АРТА»
- Sodick
- Mitsubishi
- Agie
- Недостатки
- Способы получения электрического разряда в рабочих цепях станков
- Станки электроэрозионного типа
- Способы обработки
- Влияние обработки на прочностные характеристики обработанной поверхности
- Электроэрозионные станки: принцип работы, конструкция, преимущества использования данного оборудования
- Назначение электроэрозионных станков
- Конструкция электроэрозионного станка
- Станина станка
- Рабочий стол станка
- Проволочный конвейер
- Принцип работы электроэрозионного станка
- Параметры, которые влияют на скорость и точность обработки
- Области применения электроэрозионной обработки
- Приводы подач станка
Физические и химические основы электроэрозии
Электроэрозионная обработка (ЭЭО) — технология, позволяющая разрушать поверхность металлических изделий с помощью электрических разрядов. Явление электроэрозии основано на разрушении электродов под действием электрического тока, проходящего через электроды. Технология была изобретена советскими инженерами и учеными Б. Лазаренко и Н. Лазаренко в 1943 году.
Электроэрозионная технология позволяет изменять размеры, форму металлических деталей – ее можно использовать для изготовления отверстий, для шлифовки, для обработки фигурных полостей, для изготовления углублений и так далее. Технология отличается высокой точностью и надежностью, что позволяет использовать ее для высокоточной обработки металлов.
На физическом уровне выглядит так:
- Для электроэрозионной обработки применяют машины примерно такой же конструкции. Их основным элементом является обрабатывающий электрод-инструмент, выполняющий роль резца. Другим важным элементом является сама заготовка. Третий элемент представляет собой источник постоянного тока, к которому подключаются электрод и заготовка.
- Во избежание перегрева деталей обработку проводят в жидкой среде. В качестве жидкостей выступают диэлектрические вещества, плохо проводящие электричество (керосин, минеральное масло). Для удобства машина может комплектоваться дополнительными деталями (реостаты, конденсаторы и т.д.). Большинство современных машин также оснащены электронной панелью управления.
- Установка может работать в двух режимах — электроискровом и электроимпульсном. В электроискровом режиме ток подается таким образом, что электрод выступает в роли минусового катода, а сама деталь выступает в роли плюсового анода.
Во время работы электрод генерирует электрическую дугу, которая ионизирует поверхность металлической заготовки. Ионы имеют очень высокую температуру, что приводит к плавлению металла с образованием небольшого отверстия. Чтобы не расплавить катодный электрод, электричество подается короткими импульсами. Длительность источника питания для формирования 1 импульса составляет 0,001 секунды. При электроискровой обработке срезается небольшое количество металла, поэтому данная технология используется для окончательной обработки заготовки.
- В режиме электрического импульса электрическая полярность меняется. На электрод подается положительный ток, а на заготовку – отрицательный. Это также приводит к образованию ионизированной плазмы, которая прожигает металл с образованием углубления. Но из-за особенностей кристаллической решетки металлов генерируется более мощный ионный ток, поэтому электроимпульсный режим в 10-11 раз мощнее электроискрового.
Для предохранения электрода от оплавления ток подают малыми порциями, где длительность 1 импульса составляет 0,001 секунды. Благодаря повышенной мощности электроимпульсный режим используется для черновой обработки, а также для резки сплавов тяжелых металлов.
Частицы металла, срезанные ионным током, попадают в диэлектрическую жидкость. Они не растворяются, а находятся в диэлектрике в виде мелкодисперсной взвеси. Изначально частицы имеют очень высокую температуру, но при контакте с жидкостью быстро остывают и достигают температуры окружающей среды. После проведения работ не рекомендуется использовать «раствор» по назначению, так как металлическая подвеска может ухудшить технические характеристики используемого устройства.
Принцип работы электроэрозионного станка
разрушение верхнего слоя поверхности материала под влиянием внешних воздействий, осуществляемое электрическими разрядами, называется электроэрозией.
Именно этот процесс стал основой для обработки различных материалов и деталей, которая называется электроэрозионной.
Сама электроэрозионная обработка осуществляется путем изменения размеров, формы, шероховатости и свойств поверхности обрабатываемой детали под воздействием электрических разрядов в результате электроэрозии, воздействующей на заготовку в процессе механической обработки.
Из-за того, что в зоне эмиссии действуют очень высокие температуры (8000 — 12000 градусов Цельсия), металл претерпевает следующие изменения: нагрев, затем последующее плавление и даже частичное испарение.
Для достижения таких высоких температур в зоне разряда создается большая концентрация энергии, что достигается за счет генератора электрических импульсов.
Собственно процесс электроэрозионной обработки происходит в рабочей жидкости, а именно в дистиллированной воде.
Он заполняет пространство между существующими электродами. Одним из этих электродов является сама заготовка, а другим электрод-инструмент (электрод-трубка), который должен быть изготовлен из материала с высокой эрозионной стойкостью (вольфрам, графит, алюминий, латунь, медь и графитовые материалы).
Инструкция как сделать электроэрозионный станок
В направлении металлообработки широкое распространение получил метод электроэрозионной обработки (ЭЭО). Метод электроэрозионной обработки был открыт советскими учеными в 1947 году.
Электроэрозионный метод обработки
Эта технология смогла значительно облегчить процесс металлообработки, особенно она помогла при обработке высокопрочных металлов, при производстве деталей сложной конструкции, а также в других областях.
Суть и применение методики
Действие метода основано на воздействии на часть электрических разрядов в диэлектрической среде, в результате чего происходит разрушение металла или изменение его физических свойств.
Применение метода ЭЭО:
- При обработке деталей из металлов со сложными физико-химическими свойствами;
- При изготовлении деталей сложных геометрических параметров, со сложной механической обработкой;
- Путем легирования поверхности для повышения износостойкости и придания деталям необходимых качеств;
- Улучшение свойств верхнего слоя поверхности металла (упрочнение) за счет окисления материала под действием электрического разряда;
- Высокоточное шлифование детали;
- Маркировка товаров без вредных воздействий, которые присутствуют в механическом брендировании.
Высокоточная шлифовка детали
Для выполнения разных операций применяют разные виды электроэрозионной обработки. На промышленные станки устанавливаются блоки числового управления (ЧПУ), что значительно упрощает использование всех видов обработки.
Виды электроэрозионной обработки материала:
- Электроискровая обработка применяется для резки твердосплавных материалов, фигурной резки и для изготовления отверстий в высокопрочных металлах. Обеспечивает высокую точность, но скорость низкая. Используется в швейных машинах.
- Метод электроконтактной обработки основан на локальном плавлении металла дуговыми разрядами с последующим удалением отработанного материала. Метод имеет меньшую точность, но большее быстродействие, чем электроискровой метод. Применяется при работе с крупными деталями из чугуна, легированной стали, тугоплавких и других металлов.
- Электроимпульсный метод аналогичен электроискровому, но применяют дуговые разряды длительностью до 0,01 сек. Это дает высокую производительность при относительно хорошем качестве.
- Анодно-механический метод основан на сочетании электрического и механического воздействия на металл. Рабочий инструмент — диск, а рабочая среда — жидкое стекло или вещество с аналогичными свойствами. К заготовке и диску прикладывается определенное напряжение, во время разряда металл плавится, а шлам механически удаляется с диска.
Электроконтактный метод лечения
В промышленности применяют станки, работающие на основе метода электроэрозионной обработки металлов. Они классифицируются по нескольким параметрам: принцип работы, управление, наличие ЧПУ и так далее
Типы станков, работающих по принципу электроэрозионной обработки:
- Станок электроэрозионной резки;
- Электроэрозионный станок;
- Электрический станок для резки проволоки;
- Электроэрозионная обработка проволоки с ЧПУ;
- Электрокоррозионная прошивная машина.
Электроэрозионная обработка проволоки с ЧПУ
Ввиду своей универсальности машина ЭЭО необходима в хозяйстве, а иногда ее вообще невозможно заменить. Каждый хотел бы иметь такое устройство в своем гараже. К сожалению, купить такую машину заводской сборки очень дорого и зачастую невозможно. Выход из этой ситуации есть – собрать своими руками.
Вырезной и прошивной станок
Вопреки предвзятым представлениям о сложности и невозможности такой задачи, это не так. Это вполне посильная задача для простого обывателя, хотя не все так просто. Простейший тип станка — токарно-карусельный, предназначен для обработки деталей из легированных, тугоплавких и других износостойких металлов.
Электроэрозионный станок для резки
Электрическая схема содержит: источник тока, диодный мост, лампочку и набор конденсаторов, включенных в параллельную цепь. К выходу подключаются электрод и заготовка.
Еще раз отметим, что это принципиальная схема для образного представления принципа работы устройства.
На практике схема дополняется различными элементами, позволяющими настроить прошивной станок на требуемые параметры.
Общие требования к электрической схеме раскройного станка:
- Учитывайте необходимую мощность машины при выборе трансформатора;
- Напряжение на конденсаторе должно быть больше 320 В;
- Суммарная емкость конденсаторов должна быть не менее 1000 мкФ;
- Кабель, идущий от цепи к контактам, должен быть только медным и иметь сечение не менее 10 мм;
Пример оформления рабочего места:
Как сразу видно, схема существенно отличается от принципа, но в то же время ничего сверхъестественного в ней нет.
Все детали электрической схемы можно найти в специализированных магазинах или просто в старых электронных устройствах, которые давно пылятся где-то в гараже.
Отличным решением является использование ЧПУ для управления станком, но такой способ управления стоит дорого, а его подключение к самодельному станку требует определенных навыков и знаний.
Конструкция станка
Все элементы электрической цепи должны быть надежно закреплены в диэлектрическом корпусе; желательно использовать фторопласты или другие материалы с аналогичными свойствами. На панель можно вывести необходимые кулисные переключатели, регуляторы и измерительные приборы.
На станине нужно закрепить держатель для электрода (должен быть закреплен подвижным) и заготовки, а также диэлектрическую ванночку, где и будет происходить весь процесс. В качестве дополнения можно установить автоматическую подачу электрода, это будет очень удобно. Рабочий процесс такой машины очень медленный, и для проделывания глубокой ямы требуется много времени.
Проволочный станок своими руками
Электрическая схема резьбонарезного станка такая же, как и у отрезного станка, за исключением некоторых нюансов. Рассмотрим другие отличия на проволочном станке.
Конструктивно резьбонарезной станок также похож на станок для резьбы, но есть отличие — это рабочий элемент станка.
На ткацком станке, в отличие от отрезного, тонкая медная нить находится на двух барабанах, и в процессе работы нить перематывается с одного барабана на другой.
Это было сделано для уменьшения износа инструмента. Фиксированный провод быстро придет в негодность.
Это усложняет конструкцию механизмом перемещения резьбы, который необходимо установить на раму для практической обработки детали. В то же время это придает машине дополнительную функциональность.
При резке сложных элементов оптимальным вариантом будет установка ЧПУ, но, как было сказано выше, это связано с некоторыми сложностями.
Делаем станок своими руками
схема искрового генератора
Самая большая сложность в изготовлении машины своими руками – это сборка искрового генератора. Через какое-то время он должен собрать достаточное количество электричества и бросить его залпом. Необходимо добиться кратчайшего периода всплеска тока, чтобы его плотность была как можно выше. Комплектующие для него можно вытащить своими руками из старого телевизора или купить.
схема самодельного станка: 1 — электрод; 2 — винт зажима электрода; 3 — винт прижимной плюсового контакта; 4 — направляющая втулка; 5 — корпус из фторопласта; 6 — отверстие для подачи масла; 7 — стойка
Конденсатор должен выдерживать от 320 В, общей емкостью 1 тыс мкФ. Все детали собраны в изолированном корпусе из ПТФЭ. От штыря заземления до евроразъема можно сделать направляющую втулку для электрода. Он перемещается вперед по мере испарения, ослабляя прижимной винт. Подставка для монтажа всего агрегата должна регулироваться по высоте. В отверстие для подвода масла вставляется трубка, и направляющая втулка капает маслом по продольной линии электрода.
К электроду подключается станция (начиная с катушки 230В). Ход штока фиксирует глубину отверстия. Пока конденсаторы заряжаются, лампа горит, а пусковой стержень удерживается. Как только конденсаторы достаточно заряжены, лампа гаснет, ствол движется вниз. Он касается заготовки и возникает разряд в виде искры, цикл повторяется. Частота повторения зависит от мощности лампы.
Масло может воспламениться во время работы. Важно соблюдать меры безопасности! После всех этих действий у нас получится эрозионный станок своими руками.
На видео демонстрируются возможности электроэрозионного станка:
Электроэрозионная обработка металлов
Электроэрозионная обработка подходит для обработки всех металлов и их сплавов (чугун, сталь, латунь, алюминий и т д.). Температура ионизированной плазмы очень высока (более 10 тысяч градусов), что позволяет работать со всеми типами металлов. У плазмы короткий срок службы, поэтому она не повреждает металлическую часть, а контролировать мощность ионного пучка не так уж сложно. Технология востребована в отраслях с высокой точностью; в мелкосерийном и домашнем производстве электроэрозионные станки применяются редко из-за их высокой стоимости.
На практике технология электроэрозионной обработки обычно используется для обработки сложных фасадных конструкций, а также при работе с тяжелыми деталями самолетов, автомобилей, кораблей и электронных устройств. При правильной эксплуатации оборудования на металлической заготовке не возникает микротрещин и микроповреждений, что положительно сказывается на качестве обработки.
Для изготовления электрода используется графит, вольфрам, алюминий или латунь. Эти материалы не разрушаются при контакте с нагретой плазмой и сохраняют свою форму. Электроэрозионная обработка позволяет изменить форму, размер, шероховатость исходной детали.
Преимущества
Технология EEE имеет как преимущества, так и недостатки. Во-первых, рассмотрим преимущества технологии EEE:
- Универсальность (для металлов). Поток нагретой плазмы имеет очень высокую температуру и может быть использован для прожигания любого металлического сплава. С помощью нагретой плазмы можно сделать отверстие, вырезать деталь, выполнить высокоточную шлифовку, сделать углубление. Это делает электроэрозионные станки универсальными и простыми в использовании.
- Резка высокого качества. Толщина ионизированной плазмы составляет менее 1 миллиметра, поэтому ее можно использовать для точной обработки металлических деталей. Нагретая плазма быстро остывает, благодаря чему края заготовки остаются ровными, прочными, без оплавленных частей. Электрическая дуга не испаряет раствор диэлектрика, поэтому защитную жидкость можно использовать длительное время (потери жидкости на испарение менее 0,1%).
- Простота использования. Электроэрозионные станки просты в использовании и не требуют особого ухода. Практически все модели оснащены электронной панелью, позволяющей управлять режимом работы (мощностью разряда, длительностью импульса, глубиной подачи плазмы и другими). В процессе работы не образуются вредные газы и газы, поэтому рабочему не нужно носить защитную одежду.
- Несколько режимов работы. Основными режимами являются электроискровой и электроимпульсный. Первая техника используется для резки детали, вторая – для полировки, выравнивания поверхности. Существуют также вспомогательные методы обработки материалов — эрозионно-химическая технология, проволочный, анодно-механический, электроконтактный и другие.
Лучшие производители
Производителями устройств этого типа являются как азиатские, так и европейские страны. С той же целью машины разных производителей существенно различаются по функционалу и цене.
Если оборудование из Китая и Южной Кореи значительно дешевле европейского, то последнее выпускается производителями на более высоком уровне качества с более высоким уровнем автоматизации документооборота.
«АРТА»
Отечественные производители выпускают прецизионное оборудование «АРТА» для электроэрозионной обработки металлов. НПК «Дельта-Тест» на сегодняшний день считается лидером в РФ по производству данного вида оборудования. Выпуская новые агрегаты, компания модернизирует оборудование более ранних дат выпуска.
Sodick
На рынке современного оборудования хорошо известна эта компания, производящая проволочно-вырезные электроэрозионные станки с ЧПУ. Обладая высокими технологическими характеристиками, оборудование этой фирмы используется для обработки металлов с высокой (выше железа) температурой плавления и монокристаллических материалов.
С помощью этих устройств изготавливают перфорированные трубы и панели, рабочие части копировальных аппаратов, насадки с объемными измерительными профилями, металлокерамические насадки. Профессионалы, использующие это оборудование, могут легко создавать камеры и их прототипы, электродные инструменты для копий прокалывающих устройств.
Mitsubishi
Агрегат резки проволоки Mitsubishi MV1200S позволяет выполнять сложнейшие работы по электроэрозионной обработке изделий любой конфигурации, изготовленных из самых разнообразных токопроводящих материалов. При активном использовании данного станочного оборудования в современном производстве затраты на его приобретение дают положительный эффект в короткие сроки.
Agie
Оборудование Agie EDM производится в Швейцарии и успешно конкурирует с другими аналогичными моделями. При малых габаритах этого приспособления можно выполнять сложнейшие работы по обработке твердосплавных деталей различного назначения в режиме автоматического управления.
Читайте также: Шнек для холодной ковки своими руками — чертежи и размеры
Недостатки
- Не обрабатывать диэлектрические материалы. Электрическая дуга, создающая высокотемпературную плазму, возникает за счет контакта электрода с металлической поверхностью заготовки. Если деталь изготовлена из диэлектрического материала (дерево, бетон, пластик), в этом случае режущая дуга не возникнет и станок придет в негодность.
- Высокое энергопотребление. Для работы электроэрозионного станка требуется большое количество электроэнергии, что увеличивает стоимость обработки. При работе машины должны поддерживаться постоянные параметры электрического тока (напряжение, сила, усилие). Поэтому многие установки снабжены средствами защиты, позволяющими изменять параметры машины в случае скачка напряжения.
- Низкая производительность. Большинство моделей станков выполняют резку с небольшой скоростью (от 0,1 до 7-8 миллиметров в секунду в зависимости от способа обработки металла). Поэтому электроэрозионные станки не подходят для заводов с высокой производственной нагрузкой.
- Высокая цена. Оборудование EEE довольно дорогое, что снижает его универсальность и доступность. Большинство станков производится иностранными компаниями (Япония, Германия, Польша), что также негативно сказывается на ценах. К тому же приходится оплачивать дополнительные расходы – на покупку защитной жидкости, на замену использованных электродов, на потребляемую мощность и другие.
Способы получения электрического разряда в рабочих цепях станков
Размерная обработка может осуществляться искровым, импульсным и дуговым разрядами. В первом случае между катодом и анодом формируется искровой разряд малой скважности, но с точно заданными характеристиками межэлектродного промежутка.
Такие станки компактны, отличаются высокой точностью обработки и качеством поверхности после электроэрозионной обработки, простой регулировкой технологических показателей, но при этом обладают малой мощностью и, следовательно, производительностью. Области целесообразного использования таких станков — точный раскрой труднообрабатываемых материалов (особенно твердых сплавов), изготовление деталей со сложными контурами. Их также можно использовать для извлечения сломанных инструментов и тому подобного.
Схема проволочного электроэрозионного станка
Повышение энергии электрического разряда достигается введением в схему генератора импульсов, что увеличивает интервал между соседними разрядами и одновременно увеличивает тепловую мощность при одиночном электроэрозионном воздействии. В результате повышается производительность труда, но снижается точность, а поверхность обрабатываемой детали может иметь довольно протяженную зону термического влияния, что не всегда допустимо. Электроимпульсные станки применяются там, где требуется более значительный съем металла в единицу времени.
Если необходимо обеспечить еще более высокий съем металла (и не только придать исходной заготовке форму, но и упрочнить ее), применяют электродуговые машины. Производительность такого оборудования возрастает в десятки раз, так как дуга, в отличие от других видов электрического разряда, горит непрерывно.
Для управления технологическими параметрами дугового разряда он сжимается поперечным потоком диэлектрической среды, которая постоянно и под высоким давлением прокачивается через зону горения дуги насосным агрегатом в контуре машины. Электродуговые станки могут производить большие заготовки для валков, молотов горячего тиснения и т д
Станки электроэрозионного типа
Внедряемые в производство методы электроэрозионной обработки могут сильно различаться в зависимости от конструкции станков, но принцип работы оборудования остается одним и тем же. Рассмотрим основные виды электроэрозионных станков, используемых для обработки металлических заготовок.
Способы обработки
Покажем основные методы электроэрозионной обработки:
- делаем отверстия. Плазменная струя позволяет создавать очень глубокие отверстия в поверхности металла (от 20 до 40 диаметров в зависимости от типа электрода). Увеличить глубину отверстия можно закручиванием детали, перемещением электрода и применением нестандартного вспомогательного оборудования. Средняя скорость сверления составляет 0,1-1 мм в секунду.
- Резка металлических предметов. С помощью плазменной струи можно разрезать заготовку на любое количество частей. Глубина резания практически не имеет ограничений по глубине – стандартная глубина составляет 20-40 диаметров, но ее можно увеличить, используя нестандартные электроды и вращая заготовку. Средняя скорость резания составляет 0,1-0,5 миллиметра в секунду.
- Резка деталей. С помощью технологии электроэрозионной обработки можно вырезать объекты любой формы. Эта технология широко используется для огранки драгоценных камней для создания необычных украшений. Он также используется для производства фасонных резцов, штампов, пуансонов и других изделий.
- Шлифовка, легирование. Технология электроэрозионной обработки может выполняться для сглаживания шероховатых поверхностей, а также для устранения внешних дефектов. Шлифование осуществляется точечным методом с использованием электрода, поэтому сплав ЭДМ не рекомендуется для работы с большими поверхностями. Однако эту технологию можно использовать для работы с деталями сложной формы, для устранения дефектов на поверхности магнитных сплавов. Средняя скорость шлифования составляет 4-5 квадратных миллиметров в секунду.
Технику электроэрозионной обработки можно также использовать для маркировки металлов и создания надписей на их поверхности. Для маркировки можно использовать все символы — буквы, цифры, спецсимволы. Де-факто маркировка — это создание несквозных отверстий, а код можно нанести на любую часть металлической детали. Средняя производительность оборудования EEE составляет 4-10 миллиметров в секунду, что является хорошим показателем для оборудования данного класса.
Влияние обработки на прочностные характеристики обработанной поверхности
После механической обработки несколько изменяется химический состав и концентрация различных элементов в прилегающем слое заготовки. Например, может увеличиться концентрация углерода. Кроме того, поверхностный слой можно легировать элементами, которые содержались в расплавленном электроде. Подбирая электроды, можно легировать поверхность такими элементами, как алюминий, цинк, хром, никель, вольфрам и другими. В зависимости от условий последующей эксплуатации детали это может играть как положительную, так и отрицательную роль.
Электроэрозионные станки: принцип работы, конструкция, преимущества использования данного оборудования
Современные устройства, машины, устройства и механизмы состоят из более сложных деталей по сравнению с устройствами, выходившими ранее. На данном этапе технического прогресса требуются устройства для выполнения больших объемов работы. Людям свойственно все механизировать для упрощения быта, а также для достижения новых результатов в исследованиях или в таких областях, как строительство, промышленность и так далее. Наряду со сложностью деталей соответственно усложнялась и их обработка.
Для обработки деталей используются разные приспособления. Они отличаются принципом действия, назначением и другими аспектами. Но большое количество специалистов подчеркивают преимущество использования электроэрозионных станков, которые предназначены для обработки различных деталей, причем с очень убедительными результатами и показателями.
Если вы собираетесь купить электроэрозионный станок, рекомендуем вам обратиться к Доминику за консультацией. Компания специализируется на поставке и обслуживании электроэрозионных станков в России и имеет большой опыт работы с предлагаемым оборудованием.
Много машин в наличии, ознакомиться с машинами можно на сайтах компании в Москве и Челябинске.
Специалисты компании осуществляют поставку и пуско-наладку оборудования, проводят обучение персонала, осуществляют гарантийное и послегарантийное обслуживание, оказывают техническую поддержку.
Выбор компании представлен на странице «Электроэрозионные станки». Вы можете сразу перейти в нужный вам раздел и ознакомиться с его особенностями:
- Кусачки DK77 EDM;
- Высокоточный электроэрозионный станок SCT с сервоприводом;
- Электроэрозионный сверлильный станок HQ703 Super Drill;
- Электроэрозионные прошивные станки с одной управляемой осью Z.
Назначение электроэрозионных станков
Электроэрозионные станки используются для резки различных заготовок, имеющих самые разнообразные формы и размеры. Обработка происходит либо под прямым углом, либо под углом от 1 до 30 градусов. Угол, под которым обрабатываются заготовки, зависит в первую очередь от конфигурации станка. Начало реза может быть от края заготовки, а также изнутри через предварительно просверленное отверстие. Электроэрозионные станки предназначены для изготовления деталей с точностью до 0,015 миллиметров.
Основное назначение электроэрозионных станков — заменить штамповку. Станки этого типа могут резать сразу несколько заготовок, благодаря возможности пакетной обработки. В этом случае последующее фрезерование детали не требуется, так как при обработке не происходит деформации поверхности обрабатываемой заготовки.
Станок также позволяет изготавливать различные матрицы и шаблоны. Одним из его больших преимуществ является то, что его можно легко и быстро перенастроить.
В принципе, вся перенастройка электроэрозионного станка заключается в выполнении нескольких операций: сначала нужно скачать нужный чертеж из АВТОКАД, затем выполнить несколько действий уже на компьютере, затем настроить генератор и после этого можно приступать к обработке следующего заготовка. Опытные операторы тратят в среднем всего 15 минут на настройку устройства.
Конструкция электроэрозионного станка
Машины этого типа состоят из следующих узлов:
- Защитный щит барабана.
- Проволочный барабан.
- Подвижный стол проволочного барабана.
- Концевые выключатели для установки использования бухты на барабане, а также кнопки изменения направления вращения.
- Регулировка подачи СОЖ сверху и снизу.
- Панель предназначена для управления устройством.
- Электрический шкаф прибора.
- Конические ножки машины, регулируемые по высоте.
- Кровать чугунного типа.
- Установка люверсов.
- Колесо предназначено для вертикальной подачи верхней втулки.
- Столбец.
- Лампа освещения.
- Механизм, позволяющий наклонять шнур.
- Нижняя втулка, состоящая из двух направляющих роликов и твердосплавного электрода.
- Рабочий стол.
- Брызгозащитная крышка стола.
- верхняя втулка, состоящая из трех направляющих роликов и двух твердосплавных электродов.
- Колеса, чтобы обеспечить письменный стол.
Далее более подробно будут рассмотрены некоторые отдельные детали механизма электроэрозионных станков.
Станина станка
Эта деталь из чугуна. В камере снимаются внутренние напряжения. Внутреннее пространство каркаса предназначено для установки электрооборудования, так как сам каркас имеет коробчатый тип. Рабочая часть станины точно зачищена и в некоторых местах отшлифована, а именно: на каретке барабана, на креплениях стойки и на направляющих стола.
Рабочий стол станка
Это очень важный компонент электроэрозионного станка. Рабочий стол состоит из двух плит, установленных на шариковых роликовых направляющих. Пластины устанавливаются друг на друга.
Если есть необходимость переместить стол, необходимо использовать два шаговых двигателя. Это делается с помощью двух шариковых винтов. Вы также можете изменить положение стола вручную, используя подающее колесо, которое закреплено на одних и тех же валах с шарико-винтовой передачей.
Проволочный конвейер
Эта часть станка состоит из проволочного барабана, а также системы роликовых направляющих, которые расположены в нижнем и верхнем рукавах.
Управляющий компьютер и генератор можно разместить как на подставке, так и на столе с цоколем. Отличия только в стоимости устройства, солидности установки, а также в конструкции всего оборудования.
Принцип работы электроэрозионного станка
После того, как выше были рассмотрены конструктивные аспекты существующих электроэрозионных станков, необходимо понять принцип их действия. Нельзя не упомянуть и о том, что процедуры обработки деталей, применяемые на устройствах этого типа, позволяют добиться просто потрясающих результатов.
Для начала несколько слов о том, что такое электрическая эрозия, ведь, как уже мог догадаться читатель из названия машины, именно эта реакция лежит в основе работы подобных устройств.
разрушение верхнего слоя поверхности материала под влиянием внешних воздействий, осуществляемое электрическими разрядами, называется электроэрозией. Именно этот процесс стал основой для обработки различных материалов и деталей, которая называется электроэрозионной.
Сама электроэрозионная обработка осуществляется путем изменения размеров, формы, шероховатости и свойств поверхности обрабатываемой детали под воздействием электрических разрядов в результате электроэрозии, воздействующей на заготовку в процессе механической обработки.
Из-за того, что в зоне эмиссии действуют очень высокие температуры (8000 — 12000 градусов Цельсия), металл претерпевает следующие изменения: нагрев, затем последующее плавление и даже частичное испарение.
Для достижения таких высоких температур в зоне разряда создается большая концентрация энергии, что достигается за счет генератора электрических импульсов. Собственно процесс электроэрозионной обработки происходит в рабочей жидкости, а именно в дистиллированной воде. Он заполняет пространство между существующими электродами.
Один из этих электродов — это сама заготовка, а другой — электрод-инструмент (электрод-трубка).
Под действием сил, возникающих в разрядном канале, а также за счет того, что электрод быстро вращается, уже жидкий и испаренный металл выбрасывается из разрядной зоны в окружающую его рабочую жидкость, а затем затвердевает в ней с образованием отдельных мелких частей. Отверстие образуется в заготовке под действием импульса тока. Кроме того, можно наблюдать выгорание электрода-инструмента, происходящее параллельно с образованием отверстия.
Следует отметить, что электрод-инструмент обязательно должен быть изготовлен из материала с высокой эрозионной стойкостью.
Такими материалами, обладающими столь важным качеством и способными обеспечить стабильность электроэрозионного процесса, являются: вольфрам, графит, алюминий, латунь, медь и графитовые материалы. Обычно в таких машинах используются медные или латунные трубчатые электроды.
Параметры, которые влияют на скорость и точность обработки
Для лучшего понимания работы электроэрозионных станков и влияния на качество можно указать несколько важных параметров, напрямую влияющих на точность и скорость процесса обработки:
- материал заготовки;
- материал, из которого изготовлен электрод-инструмент (медь или латунь);
- сопротивление диэлектрической жидкости;
- режимы лечения, а точнее режимы работы генератора электрических импульсов аппарата;
- диаметр используемого трубчатого электрода, используемого в качестве электрода-инструмента.
Помимо вышеперечисленных параметров можно указать еще один, который также может оказывать большое влияние на процесс электроэрозионной обработки.
Этот параметр представляет собой положение универсального патрона для фиксации электродов, а именно прямолинейность его расположения относительно оси Х.
Поэтому настоятельно рекомендуется, чтобы пользователь станка регулярно проверял патрон.
Области применения электроэрозионной обработки
Большой плюс технологии в том, что вы можете выполнять ряд операций на одном устройстве. Электроэрозию применяют для следующих операций:
- резка металла;
- бурение;
- фрезерование;
- шлифовка;
- закалка;
- восстановление поверхности;
- гравюры;
- копировать ;
- распыление.
При использовании традиционных методов для выполнения этих работ необходимо использовать несколько различных типов машин.
Приводы подач станка
Только недавно началось производство электростанков с искровым зажиганием, а именно с совершенно новыми линейными двигателями. В этом релизе проделана и исправлена работа с регулировкой скорости и ускорения, плавным ходом, реверсом, простотой обслуживания и т.д.
Линейный двигатель в этом варианте машин имеет двигатель, содержащий всего несколько элементов: электромагнитный статор и плоский ротор, содержащий только воздушный зазор между ними. Также есть еще один важный элемент — это оптическая измерительная линейка с высоким разрешением (0,1 мкм). Без этого измерительного устройства система управления не сможет распознать координаты.
Но также присмотритесь к статору и ротору. Оба выполнены в виде плоских легкосъемных блоков. Но статор крепится к раме или колонне машины, а ротор к рабочему органу.
Конструкция ротора достаточно проста. Он состоит из прямоугольных сильных постоянных магнитов. А магниты находятся на тонкой пластине из специальной высокопрочной керамики, у которой коэффициент теплового расширения в два раза меньше, чем у гранита.
Многие проблемы с линейным приводом были решены, когда они начали использовать керамику одновременно с системой охлаждения. Следовательно, проблемы с температурными факторами, с жесткостью конструкции, с наличием сильных магнитных полей и так далее тоже «ушли в прошлое».