1. EDM
1) Basisprincipes
EDM is een speciale verwerkingsmethode die het elektrische erosie-effect gebruikt dat wordt gegenereerd door de pulsontlading tussen de twee elektroden ondergedompeld in de werkvloeistof om geleidende materialen te eroderen. Het wordt ook elektrische ontladingsbewerking of elektro-erosiebewerking genoemd.
EDM is geschikt voor het bewerken van complexe onderdelen zoals precisie kleine holtes, smalle sleuven, groeven en hoeken. Waar complexe oppervlakken moeilijk te bereiken zijn voor het gereedschap, waar diepe sneden nodig zijn en waar de verhouding lengte/diameter bijzonder hoog is, is het EDM-proces superieur aan frezen. Voor de verwerking van hightech onderdelen kan herontlading van de freeselektrode het slagingspercentage verbeteren, en EDM is geschikter dan hoge en dure gereedschapskosten.
Bovendien, waar EDM-afwerking is gespecificeerd, wordt EDM gebruikt om een oppervlak met een vonkpatroon te verkrijgen. Tegenwoordig, met de snelle ontwikkeling van frezen met hoge snelheid, is de ontwikkelingsruimte van EDM tot op zekere hoogte onder druk komen te staan. Tegelijkertijd heeft frezen met hoge snelheid ook gezorgd voor meer technologische vooruitgang in EDM. Frezen met hoge snelheid wordt bijvoorbeeld gebruikt om elektroden te vervaardigen. Door de realisatie van narrow area processing en hoogwaardige oppervlakteresultaten wordt het aantal elektrodeontwerpen sterk verminderd. Bovendien kan het gebruik van hogesnelheidsfrezen om elektroden te vervaardigen ook de productie-efficiëntie naar een nieuw niveau verhogen en de hoge precisie van de elektroden garanderen, zodat ook de precisie van EDM wordt verbeterd.
Als het grootste deel van de bewerking van de holte wordt gedaan door middel van frezen met hoge snelheid, wordt EDM alleen gebruikt als hulpmiddel om de hoeken vrij te maken en de randen bij te snijden, zodat de toeslag uniformer en minder is
2) Basisuitrusting: EDM-bewerkingsmachines.
3) Belangrijkste kenmerken
Het kan materialen en werkstukken verwerken met complexe vormen die moeilijk te snijden zijn met gewone snijmethoden; er is geen snijkracht tijdens de verwerking; er zijn geen gebreken zoals bramen en messporen; het materiaal van de gereedschapselektrode hoeft niet harder te zijn dan het materiaal van het werkstuk; direct gebruik van elektrische energieverwerking is handig voor automatisering; Na verwerking vormt zich een metamorfe laag op het oppervlak, die bij sommige toepassingen verder moet worden verwijderd; de zuivering van werkvloeistof en de behandeling van rookverontreiniging die tijdens de verwerking wordt gegenereerd, is lastiger.
EDM heeft de volgende kenmerken
Het kan alle geleidende materialen met hoge sterkte, hoge hardheid, hoge taaiheid, hoge brosheid en hoge zuiverheid verwerken; er is geen duidelijke mechanische kracht tijdens de verwerking en het is geschikt voor het verwerken van werkstukken met een lage stijfheid en microstructuren: de pulsparameters kunnen naar behoefte worden aangepast en kunnen op dezelfde machine worden gebruikt Ruwe bewerking, semi-nabewerking en nabewerking zijn uitgevoerd op de werktuigmachine; de putten aan de oppervlakte na EDM zijn goed voor olieopslag en geluidsreductie; de productie-efficiëntie is lager dan die van snijbewerking; een deel van de energie wordt verbruikt op de gereedschapselektrode tijdens het ontladingsproces, leidt tot elektrodeverlies en beïnvloedt de vormingsnauwkeurigheid.
4) Toepassingsgebied
Verwerking van matrijzen en onderdelen met complex gevormde gaten en holtes; het verwerken van verschillende harde en brosse materialen zoals hardmetaal en gehard staal; verwerking van diepe fijne gaten, speciaal gevormde gaten, diepe groeven, smalle sleuven en snijplaten; bewerking Gereedschappen en meetgereedschappen zoals diverse vormgereedschappen, sjablonen en draadringkalibers.
EDM moet aan drie voorwaarden voldoen
1. Pulsvoeding moet worden gebruikt
2. Er moet een apparaat voor automatische aanpassing van de voeding worden gebruikt om een kleine ontladingsspleet tussen de gereedschapselektrode en de werkstukelektrode te behouden
3. Vonkontlading moet worden uitgevoerd in een vloeibaar medium met een bepaalde diëlektrische sterkte (10~107Ω·m).
Niet alle vormstaalsoorten kunnen spiegel-EDM zijn
De EDM van sommige vormstaalsoorten kan gemakkelijk het spiegeleffect bereiken, terwijl sommige vormstaalsoorten het spiegeleffect sowieso niet kunnen bereiken. Tegelijkertijd is de hardheid van het vormstaal hoger en is het effect van het EDM-spiegeloppervlak beter. Raadpleeg de onderstaande tabel voor verschillende materialen en eigenschappen voor spiegelafwerking.
2. Bedrade EDM
1) Basisprincipes
Door continu bewegende dunne metaaldraden (elektrodedraden genoemd) als elektroden te gebruiken, wordt het werkstuk onderworpen aan pulserende vonkontlading om metaal te etsen en in vormen te snijden. Engels is Wire cut Electrical Discharge Machining, aangeduid als WEDM, ook wel bekend als wire cutting.
2) Basisuitrusting: EDM-werktuigmachine.
3) Belangrijkste kenmerken
Naast de basiskenmerken van EDM heeft WEDM nog enkele andere kenmerken:
① Het is niet nodig om gereedschapselektroden met complexe vormen te vervaardigen, elk tweedimensionaal gebogen oppervlak met een rechte lijn, aangezien de generatrix kan worden verwerkt;
②Het kan een smalle spleet snijden van ongeveer 0,05 mm;
③ Tijdens de verwerking worden niet alle overtollige materialen verwerkt tot afval, wat de bezettingsgraad van energie en materialen verbetert;
④In de WEDM met lage snelheid waar de elektrodedraad niet wordt gerecycled, is de continue update van de elektrodedraad gunstig om de verwerkingsnauwkeurigheid te verbeteren en de oppervlakteruwheid te verminderen;
⑤ De snij-efficiëntie die kan worden bereikt door WEDM is over het algemeen {{0}} mm2/min, tot 300 mm2/min; de verwerkingsnauwkeurigheid is over het algemeen ±0.01 tot ±0.02 mm, tot ±0.004 mm; de oppervlakteruwheid Over het algemeen is het Ra2,5 tot 1,25 micron, en de hoogste kan Ra0,63 micron bereiken; de snijdikte is over het algemeen 40-60 mm en de maximale dikte kan oplopen tot 600 mm.
4) Toepassingsgebied
Hoofdzakelijk gebruikt voor verwerking: verschillende complexe en nauwkeurige werkstukken, zoals ponsen, matrijzen, ponsen en matrijzen, bevestigingsplaten, stripplaten, enz. Van stansmatrijzen; metalen elektroden voor vormgereedschappen, sjablonen en EDM; Allerlei kleine gaatjes, smalle sleuven, willekeurige bochten, enz. Het heeft uitstekende voordelen, zoals kleine bewerkingstoeslag, hoge bewerkingsprecisie, korte productiecyclus en lage productiekosten, en wordt veel gebruikt in de productie. Op dit moment zijn elektrische werktuigmachines met draadontlading in binnen- en buitenland goed voor meer dan 60 procent van het totale aantal elektrische werktuigmachines.
Draadsnijden met elektrische ontlading is een technologie voor het bewerken van werkstukafmetingen. Onder bepaalde apparatuuromstandigheden is een redelijke formulering van de verwerkingsroute een belangrijke schakel om de verwerkingskwaliteit van het werkstuk te waarborgen.
Het proces van WEDM-verwerking van matrijzen of onderdelen kan over het algemeen worden onderverdeeld in de volgende stappen.
Analyseren en reviewen van tekeningen
Het analyseren van het patroon is een beslissende eerste stap om de verwerkingskwaliteit van het werkstuk en de uitgebreide technische indicatoren van het werkstuk te waarborgen. Als we de stansmatrijs als voorbeeld nemen, is het bij het verwerken van het patroon eerst nodig om het werkstukpatroon te kiezen dat niet of niet gemakkelijk kan worden verwerkt door WEDM, ongeveer als volgt:
1. De oppervlakteruwheid en maatnauwkeurigheid zijn zeer hoog en het werkstuk kan na het snijden niet handmatig worden geslepen;
2. Werkstukken met smalle openingen kleiner dan de diameter van de elektrodedraad plus de ontladingsopening, of werkstukken met afgeronde hoeken gevormd door de ontladingsopening van de stijve elektrodeboortoren zijn niet toegestaan in de hoeken van de grafiek;
3. Niet-geleidende materialen;
4. Onderdelen waarvan de dikte groter is dan de spanwijdte van het draadframe;
5. De verwerkingslengte overschrijdt de effectieve slaglengte van de x- en y-wagens en de werkstukken vereisen een hoge precisie.
Onder de voorwaarde van overeenstemming met het draadsnijproces, moeten de oppervlakteruwheid, maatnauwkeurigheid, werkstukdikte, werkstukmateriaal, grootte, passpeling en dikte van het ponsonderdeel zorgvuldig worden overwogen.
Programmeer notities
1. Bepaling van de matrijsspeling en de straal van de overgangscirkel
Bepaal redelijk de matrijsspeling. Een redelijke selectie van de matrijsspeling is een van de belangrijkste factoren met betrekking tot de levensduur van de matrijs en de grootte van de braam van het gestempelde onderdeel. De matrijsspeling van verschillende materialen wordt over het algemeen geselecteerd in het volgende bereik:
Voor zachte stansmaterialen, zoals koper, zacht aluminium, halfhard aluminium, bakeliet, rood karton, micaplaten, enz., kan de opening tussen de pons en de matrijs worden geselecteerd als 10 procent -15 procent van de dikte van het stansmateriaal.
Voor harde stansmaterialen, zoals ijzeren platen, staalplaten, siliciumstaalplaten, enz., kan de opening tussen de pons en de matrijs worden geselecteerd als 15 procent -20 procent van de ponsdikte.
Dit zijn de werkelijke empirische gegevens van sommige draadsnij-ponsmatrijzen, die kleiner zijn dan de internationaal populaire ponsmatrijzen met grote openingen. Omdat het oppervlak van het door draadsnijden bewerkte werkstuk een laag brosse smeltlaag heeft, hoe groter de elektrische verwerkingsparameters, hoe slechter de oppervlakteruwheid van het werkstuk en hoe dikker de smeltlaag. Met de toename van matrijsslagen zal deze laag bros oppervlak geleidelijk afslijten en zal de matrijsopening geleidelijk toenemen.
Bepaal op redelijke wijze de straal van de overgangscirkel. Om de levensduur van algemene koudstempelmatrijzen te verbeteren, moeten overgangscirkels worden toegevoegd op de snijpunten van lijnen, lijncirkels en verre snijpunten, vooral op hoeken met kleine hoeken. De grootte van de overgangscirkel kan worden overwogen op basis van de dikte van het stansmateriaal, de vorm van de mal, de vereiste levensduur en de technische staat van de geponste onderdelen. Met de dikte van de geponste delen kan de overgangscirkel ook dienovereenkomstig toenemen. Over het algemeen kan deze worden geselecteerd binnen het bereik van 0.1-0.5 mm.
Voor de overgangscirkel waar het materiaal van het stempeldeel dun is, is de vormpasspeling klein en mag het stempeldeel niet worden vergroot om een goede passpeling van de pons en matrijs te verkrijgen, meestal een overgangscirkel moet in de hoek van de figuur worden toegevoegd. Omdat het verwerkingstraject van de draadelektrode op natuurlijke wijze een overgangscirkel zal verwerken met een straal die gelijk is aan de straal van de draadelektrode plus de enkelzijdige ontladingsopening in de binnenhoek.
2. Bereken en schrijf verwerkingsprogramma
Bij het programmeren is het noodzakelijk om een redelijke klempositie te kiezen op basis van de ingrediënten en tegelijkertijd een redelijk startpunt en snijroute te bepalen.
Het afkappunt moet worden genomen in de hoek van de grafiek, of op het gedeelte waar het convexe punt gemakkelijk kan worden verwijderd.
De snijroute is voornamelijk gebaseerd op het principe om vormvervorming te voorkomen of te verminderen. Over het algemeen moet worden overwogen om het gemakkelijker te maken om de afbeeldingen in de buurt van de klemzijde te snijden.
3. Programmeer tape en proefleestape voor threading en verwerking
Nadat de ponsband volgens het programmablad is gemaakt, moeten het programmablad en de voorbereide ponsband één voor één worden gecontroleerd. Nadat het proefleespapier is gebruikt om het programma in de controller in te voeren, kan het monster worden geknipt. Eenvoudige en zekere werkstukken kunnen direct worden bewerkt. . Voor mallen die een hoge maatnauwkeurigheid vereisen en een kleine bijpassende opening tussen de convexe en concave matrijzen, is het noodzakelijk om dunne materialen te gebruiken voor proefsnijden, en de precisie en passende opening kunnen op de gesneden delen worden gecontroleerd. Als blijkt dat het niet aan de vereisten voldoet, moet het tijdig worden geanalyseerd om het probleem te achterhalen en het programma aan te passen totdat het gekwalificeerd is voordat de mal formeel wordt verwerkt. Deze stap is een belangrijk onderdeel om uitval van werkstukken te voorkomen.
Afhankelijk van de werkelijke situatie kan het ook rechtstreeks vanaf het toetsenbord worden ingevoerd of kan het programma rechtstreeks van de programmeermachine naar de controller worden overgebracht.
3. Elektrochemische bewerking
1) Basisprincipes
Gebaseerd op het principe van anodische oplossing in het elektrolyseproces en met behulp van een gevormde kathode, wordt een procesmethode die een werkstuk bewerkt tot een bepaalde vorm en grootte elektrolytisch bewerken genoemd.
2) Toepassingsgebied
Elektrochemisch bewerken heeft aanzienlijke voordelen voor het bewerken van moeilijk te bewerken materialen, complexe vormen of dunwandige onderdelen. Elektrolytische bewerking is op grote schaal gebruikt, zoals loopschroefdraad, bladen, integrale waaiers, mallen, speciaal gevormde gaten en speciaal gevormde onderdelen, afschuinen en ontbramen. En bij de bewerking van veel onderdelen heeft het elektrolytische bewerkingsproces een belangrijke of zelfs onvervangbare plaats ingenomen.
3) Voordelen
Breed scala aan verwerking. Elektrolytische bewerking kan bijna alle geleidende materialen verwerken en wordt niet beperkt door de mechanische en fysieke eigenschappen van het materiaal zoals sterkte, hardheid, taaiheid, enz., En de metallografische structuur van het materiaal na verwerking verandert in principe niet. Het wordt vaak gebruikt om moeilijk te bewerken materialen te bewerken, zoals harde legeringen, legeringen voor hoge temperaturen, gehard staal en roestvrij staal.
4) Beperkingen
De verwerkingsnauwkeurigheid en verwerkingsstabiliteit zijn niet hoog; de verwerkingskosten zijn hoog en hoe kleiner de partij, hoe hoger de meerprijs per stuk.
4. Laserbewerking
1) Basisprincipes
Laserverwerking is om de energie van licht te gebruiken om een hoge energiedichtheid op het focuspunt te bereiken nadat het door de lens is gefocust, en om het materiaal in zeer korte tijd te smelten of te vergassen en weggeëtst te worden om verwerking te realiseren.
2) Belangrijkste kenmerken
Laserverwerkingstechnologie heeft de voordelen van minder materiaalverspilling, een duidelijk kosteneffect bij grootschalige productie en een sterk aanpassingsvermogen aan het verwerken van objecten. In Europa wordt lasertechnologie voornamelijk gebruikt voor het lassen van speciale materialen zoals hoogwaardige autoschalen en -bases, vliegtuigvleugels en rompen van ruimtevaartuigen.
3) Toepassingsgebied
Laserbewerking is de meest gebruikte toepassing van lasersystemen. De belangrijkste technologieën omvatten: laserlassen, lasersnijden, oppervlaktemodificatie, lasermarkering, laserboren, microbewerking en fotochemische depositie, stereolithografie, laseretsen, enz.
5. Verwerking van elektronenbundels
1) Basisprincipes
Elektronenbundelverwerking is de verwerking van materialen met behulp van het thermische effect of ionisatie-effect van hoogenergetische convergente elektronenstralen.
2) Belangrijkste kenmerken
Hoge energiedichtheid, sterk penetratievermogen, breed bereik van primaire penetratie, grote lasnaadbreedteverhouding, hoge lassnelheid, kleine door hitte beïnvloede zone en kleine werkvervorming.
3) Toepassingsgebied
Het bereik van materialen die door elektronenstralen worden verwerkt, is breed en het verwerkingsgebied kan extreem klein zijn; de verwerkingsnauwkeurigheid kan nanometerniveau bereiken en moleculaire of atomaire verwerking kan worden gerealiseerd; de productiviteit is hoog; de vervuiling die wordt veroorzaakt door verwerking is klein, maar de kosten van verwerkingsapparatuur zijn hoog; microporiën en smalle spleten kunnen worden bewerkt enz., en kunnen ook worden gebruikt voor lassen en fijne fotolithografie. Vacuüm-elektronenstraallastechnologie voor asbehuizingen is de belangrijkste toepassing van elektronenstraalverwerking in de auto-industrie.
6. Bewerking van ionenbundels
1) Basisprincipes
Ionenbundelverwerking is het bereiken van verwerking door de ionenstroom die door de ionenbron wordt gegenereerd op het oppervlak van het werkstuk in een vacuümtoestand te versnellen en te focussen.
2) Belangrijkste kenmerken
Omdat de ionenstroomdichtheid en ionenenergie nauwkeurig kunnen worden geregeld, kan het verwerkingseffect nauwkeurig worden geregeld en kan ultraprecieze verwerking op nanometerniveau, zelfs op moleculair en atomair niveau, worden gerealiseerd. Tijdens de ionenbundelverwerking is de geproduceerde vervuiling klein, de verwerkingsspanning en vervorming zijn extreem klein en het aanpassingsvermogen aan het verwerkte materiaal is sterk, maar de verwerkingskosten zijn hoog.
3) Toepassingsgebied
Ionenbundelverwerking kan worden onderverdeeld in etsen en coaten, afhankelijk van het doel ervan.
1) Etsproces
Ionenetsen wordt gebruikt om groeven op gyroscoopluchtlagers en dynamische drukmotoren te verwerken, met een hoge resolutie, goede nauwkeurigheid en herhaalbaarheid. Een ander aspect van de toepassing van ionenbundeletsen is het etsen van zeer nauwkeurige patronen, zoals elektronische componenten zoals geïntegreerde schakelingen, opto-elektronische apparaten en optisch geïntegreerde apparaten. Ionenstraaletsen wordt ook gebruikt om materialen te verdunnen en transmissie-elektronenmicroscoopspecimens te maken.
2) Verwerking van ionenbundelcoating
Er zijn twee vormen van coatingverwerking met ionenbundels, sputterafzetting en ionenplateren. Ion-plating kan op een breed scala aan materialen worden geplateerd. Metalen of niet-metalen films kunnen worden geplateerd op zowel metalen als niet-metalen oppervlakken. Verschillende legeringen, verbindingen of bepaalde synthetische materialen, halfgeleidermaterialen en materialen met een hoog smeltpunt kunnen ook worden geplateerd.
Ionenbundelcoatingtechnologie kan worden gebruikt voor het coaten van smeerfilms, hittebestendige films, slijtvaste films, decoratieve films en elektrische films.
7. Plasmaboogverwerking
(1) Basisprincipes
Plasmaboogbewerking is een speciale verwerkingsmethode die de warmte-energie van de plasmaboog gebruikt om metaal of niet-metaal te snijden, lassen en spuiten.
(2) Belangrijkste kenmerken
1) Microstraal plasmabooglassen kan folies en dunne platen lassen;
2) Het heeft een klein gaatjeseffect, dat de vrije vorming van éénzijdig lassen en twee zijden beter kan realiseren;
3) De energiedichtheid van de plasmaboog is hoog, de temperatuur van de boogkolom is hoog en het penetratievermogen is sterk. Het staalmateriaal met een dikte van 10-12mm kan niet worden gegroefd en kan aan beide zijden tegelijk worden doorgelast en gevormd. De lassnelheid is snel, de productiviteit is hoog en de spanningsvervorming is klein;
4) De apparatuur is relatief gecompliceerd en het gasverbruik is groot, dus alleen geschikt voor lassen binnenshuis.
(3) Toepassingsgebied
Op grote schaal gebruikt in industriële productie, met name het lassen van koper en koperlegeringen, titanium en titaniumlegeringen, gelegeerd staal, roestvrij staal, molybdeen en andere metalen die worden gebruikt in de ruimtevaart en andere militaire industrieën en geavanceerde industriële technologieën, zoals raketbehuizingen van titaniumlegering , vliegtuigen Enkele dunwandige containers enz.
8. Ultrasone verwerking
(1) Basisprincipes
Ultrasone bewerking is een gereedschap dat ultrasone frequentie gebruikt om met een kleine amplitude te trillen en tussen het werkstuk en het werkstuk passeert
Door het hamerende effect van schuurmiddelen die zich vrij in de vloeistof op het te bewerken oppervlak bevinden, breekt het oppervlak van het werkstukmateriaal geleidelijk af. De Engelse afkorting is USM. Ultrasoon bewerken wordt vaak gebruikt voor doorboren, snijden, lassen, nesten en polijsten.
(2) Belangrijkste kenmerken
Het kan elk materiaal verwerken, vooral geschikt voor het verwerken van verschillende harde en broze niet-geleidende materialen. Het heeft een hoge verwerkingsnauwkeurigheid en een goede oppervlaktekwaliteit voor werkstukken, maar een lage productiviteit.
(3) Toepassingsgebied
Ultrasoon bewerken wordt voornamelijk gebruikt voor het boren (inclusief ronde gaten, speciaal gevormde gaten en gebogen gaten, enz.), snijden en gleuven van verschillende harde en brosse materialen, zoals glas, kwarts, keramiek, silicium, germanium, ferriet, edelstenen en jade, nesten, graveren, ontbramen van kleine onderdelen in batches, oppervlaktepolijsten van mallen en dressing van slijpstenen, enz.
9. Chemische verwerking
(1) Basisprincipes
Chemisch etsen is een speciale bewerking waarbij een zuur-, alkali- of zoutoplossing wordt gebruikt om werkstukmaterialen te corroderen en op te lossen om werkstukken van de gewenste vorm, grootte of oppervlaktetoestand te verkrijgen.
(2) Belangrijkste kenmerken
1) Het kan elk metaalmateriaal verwerken dat kan worden gesneden en wordt niet beperkt door eigenschappen zoals hardheid en sterkte;
2) Geschikt voor verwerking van grote oppervlakken en kan meerdere stukken tegelijkertijd verwerken;
3) Geen spanning, barsten of bramen, en de oppervlakteruwheid bereikt Ra1.25-2.5μm;
4) Eenvoudig te bedienen;
5) Niet geschikt voor het bewerken van smalle sleuven en gaten;
6) Het is niet geschikt om defecten zoals een oneffen oppervlak en krassen te verwijderen.
(3) Toepassingsgebied
Geschikt voor verwerking van diktevermindering op grote oppervlakken; geschikt voor het bewerken van complexe gaten in dunwandige onderdelen
