Объяснение всего об электроэрозионной обработке (EDM)

Ваше решение использовать электроэрозионную машину для прототипирования и других работ может быть принято только тогда, когда вы уверены, что представляет собой этот процесс обработки.

Сегодня мы рассмотрим все, что касается процесса электроэрозионной обработки – от базовых до продвинутых концепций.

Что такое электроэрозионная обработка?

Электроэрозионная обработка, или EDM, представляет собой уникальный нетрадиционный метод резки или обработки, в котором для резки и придания формы заготовке используются управляемые электрические искры. Этот метод использует тепловую энергию в своей работе. Эта энергия вырабатывается при преобразовании электрического разряда.

Преимущества электроэрозионной обработки

  • Больше свободы в ваших проектах

Благодаря этому методу обработки вы получаете свободу в дизайне. Хотя обычные методы обработки имеют ограничения, электроэрозионная обработка предоставит вам полную свободу при работе со сложной глубиной и конструктивными вырезами.

  • Никаких проблем с искажением процесса

При электроэрозионной обработке нет прямого контакта между инструментом и обрабатываемой заготовкой. Благодаря этому не происходит перекосов, а это позволяет использовать идеальный метод для обработки тонких заготовок.

  • Точная обработка поверхности

Благодаря электроэрозионной обработке вам никогда не придется беспокоиться о том, что на поверхности заготовки останутся следы обработки. Это делает работу идеальной и точной, не требуя дополнительных процедур.

  • Точные разрезы

Электроэрозионная обработка идеальна, если вы хотите, чтобы заготовки были вырезаны до совершенства. Они созданы для того, чтобы каждая деталь или прототип, над которым вы работаете, были идеальными.

  • Работает с различными материалами

Хотя некоторые процессы обработки не могут работать с твердыми материалами, при электроэрозионной обработке этого не происходит. Независимо от того, насколько твёрдый материал, который вам нужно обработать, этот метод удовлетворит ваши потребности.

Ограничения EDM

  • Не идеально подходит для вас, если они нужны вам для крупномасштабных проектов. Это связано с тем, что скорость съема материала довольно низкая.
  • Вы столкнетесь с некоторыми ограничениями при обработке некоторых материалов с помощью электроэрозионной обработки, особенно материалов, которые не являются электропроводными.
  • Вам нужны электроды для вырубки при электроэрозионной обработке. Это означает, что, если вы не производите продукцию в больших количествах, обработка электродами в большинстве случаев обходится дорого.
  • Этот метод не является экологически чистым. Вы должны знать, что для работы электроэрозионной обработки требуется много электроэнергии, что делает ее весьма вредной для окружающей среды.
  • Возможно, вам будет сложно найти экспертов с опытом работы в EDM.
  • Поскольку во время этого процесса обработки может выделяться сильное тепло, металлургические свойства материалов изменяются.
  • Этот обрабатывающий инструмент легко изнашивается.
  • Воспроизвести острые углы невозможно.

Когда использовать электроэрозионную обработку

Ниже приведены некоторые места, где вы можете применить электроэрозионную обработку:

  • Используется, когда необходимо разрезать профили.
  • Необходим для сверления микроотверстий.
  • Помогает, когда необходимо срезать острые внутренние углы.
  • Помогает сверлить отверстия изогнутой формы.
  • Необходим для ротационной резки форм.
  • Для создания инструментов для литья под давлением.
  • Твердый материал для гравировки.
  • Чтобы гарантировать, что в заготовках нет сломанных инструментов

История электроэрозионной обработки

Весь этот процесс начался в 1940-х годах, когда советские учёные Н.И. и Б.Р. Лазаренко захотели использовать силу приносимых электрических искр.

Эти ученые начали всю эту процедуру, которая была введена в действие вначале, чтобы гарантировать, что эрозия вольфрамовых электрических контактов не приветствуется. Именно открытие, инициированное этими двумя, воплотило эту обработку в жизнь. Со временем этот метод стал исключительным, и на смену ему пришли уникальные достижения.

Хотя все началось с электроэрозионной обработки проволоки, произошли уникальные изменения и преобразования. Сегодня этот процесс показывает, насколько развился человеческий разум.

Интеграция EDM и ЧПУ

Ниже приведены подробности интеграции электроэрозионной обработки и ЧПУ:

  • Что касается этих систем обработки, вы должны знать, что ЧПУ выступает в качестве связующего звена между проектированием и реализацией.
  • ЧПУ гарантирует, что станок хорошо запрограммирован и точно контролируется движением электрода.
  • ЧПУ, которое в основном подключается к устройствам CAM или CAD, позволяет напрямую переносить проектные спецификации в процесс обработки. Это позволит вам получить тот идеальный конечный результат, о котором вы всегда мечтали.

Виды электроэрозионной обработки

Грузило электроэрозионное

Этот тип также называется штамповочным или плунжерным электроэрозионным типом обработки.

  1. В соответствии с этим методом вам необходимо будет соединить заготовку и электрод и погрузить их в диэлектрическую жидкость. Это приводит к некоторым электрическим разрядам или выбросам, которые разрушают детали, что позволяет достичь идеальных результатов обработки за счет зеркального отражения.
  2. Там, где необходимы конкретные и точные формы, вы можете считать, что этот тип подойдет идеально.
  3. Поскольку с этим типом у вас гораздо больше контроля над движением электродов, вам легче добиться точности и персонализации.
Грузило электроэрозионное

Грузило электроэрозионное

Этот тип электроэрозионной обработки оказался основным решением проблем для большинства производителей обрабатывающей промышленности.

Электроэрозионная обработка проволоки

Электроэрозионная обработка проволоки известна своей высокой точностью. Также он известен и другими вещами:

  1. В процессе электроэрозионной обработки в качестве инструмента для резки используется проволока из меди или латуни с покрытием. В основном провод тонкий и имеет электрическую мощность.
  2. Это проволока, которая разрезает материалы при пошаговой подаче.
  3. С помощью электроэрозионного станка этого типа вы можете легко создавать полные, тщательные и сложные резы.
Электроэрозионная обработка проволоки

Электроэрозионная обработка проволоки

Электроэрозионное сверление отверстий

Этот метод, также называемый методом быстрого сверления, представляет собой уникальную процедуру, предназначенную для быстрого создания глубоких и точных отверстий. Более подробная информация включает в себя:

  1. В этом методе электроэрозионной обработки вам нужно будет использовать трубчатые электроды, чтобы отверстия были идеально очищены.
  2. Если вам нужно быстрое выполнение работ, этот метод лучше всего подходит.
Электроэрозионное сверление отверстий

Электроэрозионное сверление отверстий

Многоосевой электроэрозионная обработка

Поскольку обычные методы электроэрозионной обработки продолжают развиваться, многоосный метод, похоже, занимает лидирующие позиции. Знайте следующее:

  1. Этот метод выделяется как единственный, который включает в себя больше осей движения. Благодаря этому он способен обрабатывать сложные формы.
  2. Используя этот метод, вы можете быть уверены в полной гибкости.
Многоосевая электроэрозионная обработка

Многоосевая электроэрозионная обработка

Микро электроэрозионная обработка

Этот метод представляет собой сочетание обычного метода электроэрозионной обработки с очень мелкими процедурами, которые детализированы или точно настроены. Если вы работаете в отрасли, требующей изготовления большого количества миниатюрных изделий, этот тип идеально подойдет вам. Этот тип обеспечивает высочайший уровень точности и детализации, необходимый для обработки материалов.

Микро электроэрозионная обработка

Микро электроэрозионная обработка

Электроэрозионное фрезерование

При этом типе электроэрозионной обработки используется электроэрозионная головка. Движение этой головки по схеме фрезерования позволяет добиться идеальной детализации всех операций обработки.

Если вы хотите обработать детали, которым потребуется сложная геометрия, которую обычные методы фрезерования не могут воплотить в жизнь, этот тип электроэрозионной обработки позволит вам это сделать.

Электроэрозионный фрезерный станок

Электроэрозионный фрезерный станок

Электроэрозионная обработка проволочной резьбы

Этот тип электроэрозионной обработки является уникальным методом классификации электроэрозионной обработки проволоки. При использовании этого метода вам необходимо убедиться, что в начальном отверстии имеется хорошая резьба. Эта резьба, если все сделано правильно, делает весь процесс обработки очень плавным.

Если вам нужно, чтобы проволока проходила через детали сложной геометрии, этот тип электроэрозионного станка идеален.

Компоненты электроэрозионной обработки

· Путеводители

Также известны как наконечники. Этот компонент изготовлен из керамики. Он выполняет свою работу, направляя электроды к конкретной заготовке, требующей придания формы.

· Электрод

В идеале электроды должны иметь форму трубок, проводов или даже матриц.

· Диэлектрическая жидкость

Этот компонент отвечает за охлаждение заготовок и электродов. Кроме того, они идут еще дальше, обеспечивая удаление эродированных материалов из обработанных участков заготовки.

· Подача тока

Это энергия, которая искрит электроды. Это гарантирует достижение нужной мощности, необходимой для точности.

· Устройство управления

Вы найдете этот компонент в центре устройства электроэрозионной обработки. Здесь контролируется все, что касается машины.

· Диэлектрические системы

Эта система для электроэрозионной обработки отвечает различным потребностям. Он стоит между заготовками и электродами. Кроме того, у него есть резервуар или контейнер, в котором находится диэлектрическая жидкость. Эта жидкость в основном представляет собой деионизированную воду или масло.

· Насос

Этот компонент очень облегчает перемещение диэлектрической жидкости со дна контейнера к инструменту.

· Рабочий танк

Этот компонент является местом, где происходят все процессы обработки данным методом. Это контейнер, в котором и жидкость, и заготовка собираются вместе для обработки.

· Крепления и держатели заготовок

Этот компонент обеспечивает удержание заготовок на своих местах. Это гарантирует, что даже во время обработки заготовка не будет двигаться, что исключает ошибки.

· Сервоуправление

Этот компонент обеспечивает фиксирование или регулировку зазора между электродами и материалами. Он также обеспечивает хороший контроль образования искры и достижение точности во всем.

· Система промывки

Этот компонент выступает в качестве поддержки, а также играет очень важную роль во всем процессе EDM. Эта часть обеспечивает постепенный поток диэлектрической жидкости для улучшения процесса удаления.

· Вольтметр

Этот компонент электроэрозионного станка используется для измерения напряжения.

· Амперметр

Это устройство работает, проверяя, течет ли ток или нет. Однако его необходимо связать, прежде чем вы сможете использовать его для этих проверок.

Компоненты электроэрозионной обработки

Компоненты электроэрозионной обработки

Как электроды влияют на процесс электроэрозионной обработки

Разные электроды имеют разные свойства. Именно эти различия повлияют на ваш процесс EDM, как отрицательно, так и положительно. Ниже приведены некоторые варианты их реализации:

  • Например, латунный электрод приводит к быстрой эрозии материалов по сравнению с вольфрамом и другими материалами.
  • Латунные электроды легко подвергаются экструзии или механической обработке. Таким образом, они больше используются в процессах электроэрозионной обработки проволоки.
  • Медь способна противостоять износу лучше, чем латунь. Кроме того, его очень сложно обрабатывать по сравнению с латунью. Однако, поскольку медь является отличным проводником, она отлично работает, если вам нужно, чтобы заготовки имели идеальную поверхность.
  • Медь также может быть добавлена к вольфраму для достижения наилучших результатов обработки медно-вольфрамовыми электродами.
  • Диэлектрическая система фильтрации жидкости. Эта система гарантирует, что диэлектрическая жидкость свободна от всех несохраняемых частиц и является чистой, что позволяет усовершенствовать процесс обработки.
  • Система охлаждения. Данная система помогает предохранить машину от перегрева и обеспечить безопасность ее эксплуатации.

Пошаговый процесс электроэрозионной обработки

Принцип работы электроэрозионной обработки

Принцип работы электроэрозионной обработки

Шаг 1 – Подготовьте необходимые предметы.

Вам необходимо подготовить следующее:

  • Электрод.
  • Материал или заготовка.
  • Электроэрозионный станок.
  • Защитная одежда (перчатки, очки)
  • Диэлектрическая жидкость.

Шаг 2. Монтаж заготовки и электрода.

Начните с установки заготовки и электрода. При их установке оставляйте небольшое расстояние. При этом кончик электрода не должен касаться заготовки.

Шаг 3. Включите и выключите подачу диэлектрика.

Вам нужно будет включить подачу диэлектрика, чтобы заготовка и электрод были погружены в диэлектрическую жидкость. После этого выключите его.

Шаг 4: Команда настройки через блок управления

Подайте команду на начало обработки через блок управления. Это гарантирует, что будет создано необходимое количество энергии для возникновения нужных искр.

Шаг 5: Стадия плавления и испарения

Электрические искры при генерации приводят к образованию высокой тепловой энергии. Это приводит к плавлению и испарению металла; таким образом достигается механическая обработка.

Разница между ЧПУ и электроэрозионным станком

  • ЧПУ требует физического контакта с заготовками, а электроэрозионная обработка этого не требует.
  • ЧПУ выполняет резку острым режущим инструментом, а электроэрозионная обработка использует электрические разряды или искры для придания формы или резки заготовки.
  • Вырезать сложные конструкции проще с помощью электроэрозионного станка, а с ЧПУ — очень сложно.
  • Электроэрозионная обработка стоит дороже, а ЧПУ стоит не так дорого.

Как правильно выбрать электроэрозионную машину

Вот несколько советов, которые помогут выбрать правильный EDM:

  • Вам необходимо проверить возможности станка в отношении конусности отверстий.
  • Проверьте размер машины и ваше пространство.
  • Диэлектрическая жидкость, которую он использует. Важно использовать правильную жидкость.
  • Убедитесь, что у него есть гладкая структура обслуживания.
  • Сравните цены, чтобы быть уверенным, что вы инвестируете в то, что соответствует вашему бюджету.
  • Легко ли его использовать? Вы должны серьезно обдумать это.

Материал, который можно обрабатывать с помощью электроэрозионной обработки

Несмотря на свою универсальность, электроэрозионная обработка способна работать с некоторыми материалами. Ниже приведены следующие:

  • Сталь. Сюда входят очень прочные виды нержавеющей и закаленной стали.
  • Медь – имеет большую электропроводность.
  • Алюминий – он не тяжелый, но очень прочный.
  • Инконель – способен выдерживать экстремальные температуры. Кроме того, это никелевый сплав.
  • Латунь. Обработка латуни очень проста.
  • Графит – идеально подходит для электроэрозионной обработки.
  • Титан – устойчив к коррозии и очень прочен.
  • Хастеллой — высокая устойчивость к коррозии.
  • Карбид вольфрама – устойчив к износу и очень тверд.
  • Ковар. Этот сплав способен противостоять различным уровням теплового расширения.
  • Золото
  • Серебро – обладает отличной электро- и теплопроводностью.

Лучшее программное обеспечение для использования в EDM

Ниже перечислены лучшие приложения, которые вы можете использовать для EDM:

  • Интеграция CAM и CAD. Это приложение способно воплотить в жизнь замысловатые и сложные проекты. Это происходит под руководством машины.
  • Приложение для моделирования. Это приложение используется для визуализации и оптимизации всей процедуры еще до ее начала. Когда это будет сделано, вы узнаете все возможные неэффективности или ошибки. Таким образом, экономится время и предотвращаются растраты материалов.
  • Программное обеспечение ЧПУ. Этот интерфейс — это то, что предлагает машина для выполнения операций программирования. Это обеспечивает необходимый контроль движения электрода.
  • Программное обеспечение для мониторинга и управления процессами. Это программное обеспечение помогает регулировать ток, напряжение и многое другое, чтобы обеспечить идеальную производительность работы.
  • Программное обеспечение для создания траектории инструмента. Он используется для создания определенных путей, по которым должен следовать инструмент. Это приводит к высокому уровню точности.

Чем электроэрозионная обработка отличается от других процессов обработки

Вот некоторые особенности, которые отличают электроэрозионную обработку от других методов обработки:

  • Бесконтактный процесс. Электроэрозионная обработка бесконтактна в том смысле, что у вас нет физического контакта с материалом. Здесь работают электрические искры или разряды. Этого нельзя сказать о традиционных или других методах обработки.
  • Твердость материала. Методом электроэрозионной обработки вам легко обрабатывать очень твердые материалы. К сожалению, традиционными методами обработки этого трудно достичь.
  • Точность и сложность. Если вы хотите иметь сложные формы и идеальные точные детали, вам подойдет электроэрозионная обработка. Однако вы не можете рассчитывать на такие же результаты, используя традиционные методы обработки.
  • Отделка поверхности. Уровень отделки поверхности, которую вы получите с помощью электроэрозионной обработки, всегда будет выше. Таким образом, вам не понадобится процесс постобработки. Однако этого нельзя сказать о других машинных методах.
  • Износ инструмента. При электроэрозионной обработке износ инструмента возникает нечасто по сравнению с другими процессами. Кроме того, обслуживание EDM не является сложным.
  • Настройка процесса. Настройка EDM во многом сложна и занимает много времени. Еще хуже, когда у вас есть сложные конструкции. Однако другие методы обработки не подходят.
  • Ограничения по материалам заготовки. Электроэрозионная обработка способна идеально работать только с электропроводящими материалами, но традиционная обработка способна обрабатывать и другие типы материалов.
  • Стоимость операции. Вы потратите гораздо больше на электроэрозионную обработку по сравнению с другими методами обработки. Это связано с необходимостью использования специализированных машин, использования электричества и технического обслуживания.

Применение электроэрозионной обработки

Ниже приведены некоторые отрасли, в которых в основном используется электроэрозионная обработка:

  • Здесь из них изготавливают штампы для деталей автомобилей, а также пресс-формы для автозапчастей.
  • Используется для обработки деталей двигателей и лопаток турбин.
  • Производство инструментов и штампов. Используется для изготовления штампов, штампов и форм.
  • Медицинское оборудование. Идеально подходит для производства сложных хирургических устройств и имплантатов.
  • Выгодно при создании деталей для ветровой, атомной энергетики и т. д.
  • Используется для изготовления разъемов и полупроводниковых деталей.
  • Машины для производства. Для обработки резьбы, шестерен и других уникальных деталей машин.
  • Исследования и разработки. Идеально подходит для экспериментальных прототипов и создания деталей.
  • Для создания компонентов, используемых в военной технике, а также в оборудовании.
  • Идеально подходит для создания частей инфраструктуры и соединителей.

Часто задаваемые вопросы

Насколько точен EDM?

Электроэрозионная обработка обеспечивает допуск +/- 0,0002. Это делает его очень точным и аккуратным.

Какую отделку можно получить с помощью электроэрозионной обработки?

Электроэрозионная обработка не оставляет следов на заготовках. Таким образом, при использовании этого метода обработки вы можете рассчитывать на превосходное качество поверхности. Обратите внимание, что уровень скорости резания также определяет совершенство отделки.

Заключение

Понимание уникальности процесса электроэрозионной обработки определенно вам поможет. Учитывая все эти детали, вам необходимо убедиться, что используется правильная машина, чтобы сделать процесс очень простым.

Больше ресурсов:

Электроэрозионный станок против проволочного электроэрозионного станка – Источник: ЦИНФА

Грузило электроэрозионное – Источник: ЦИНФА

Электроэрозионная обработка – Источник: СПРАВОЧНИК IQS.

электроэрозионная обработка – Источник: XOMETRY