1. EDM
1) Principi di base
L'elettroerosione è uno speciale metodo di lavorazione che utilizza l'effetto di erosione elettrica generato dalla scarica impulsiva tra i due elettrodi immersi nel fluido di lavoro per erodere i materiali conduttivi. È anche chiamata lavorazione a scarica elettrica o lavorazione a elettroerosione.
L'elettroerosione è adatta per la lavorazione di parti complesse come piccole cavità di precisione, fessure strette, scanalature e angoli. Dove superfici complesse sono difficili da raggiungere per l'utensile, dove sono richiesti tagli profondi e dove il rapporto lunghezza/diametro è particolarmente elevato, il processo EDM è superiore alla fresatura. Per la lavorazione di parti ad alta tecnologia, la ricarica dell'elettrodo di fresatura può migliorare il tasso di successo e l'elettroerosione è più adatta rispetto ai costi degli utensili elevati e costosi.
Inoltre, dove è specificata la finitura EDM, l'EDM viene utilizzato per fornire una superficie con motivo a scintilla. Oggi, con il rapido sviluppo della fresatura ad alta velocità, lo spazio di sviluppo dell'elettroerosione è stato in una certa misura ridotto. Allo stesso tempo, la fresatura ad alta velocità ha portato anche maggiori progressi tecnologici all'elettroerosione. Ad esempio, la fresatura ad alta velocità viene utilizzata per produrre elettrodi. Grazie alla realizzazione di lavorazioni su aree ristrette e risultati superficiali di alta qualità, il numero di design degli elettrodi è notevolmente ridotto. Inoltre, l'utilizzo della fresatura ad alta velocità per la produzione di elettrodi può anche aumentare l'efficienza produttiva a un nuovo livello e può garantire l'elevata precisione degli elettrodi, in modo da migliorare anche la precisione dell'elettroerosione.
Se la maggior parte della lavorazione della cavità viene eseguita mediante fresatura ad alta velocità, l'elettroerosione viene utilizzata solo come mezzo ausiliario per liberare gli angoli e rifilare i bordi, in modo che il sovrametallo sia più uniforme e meno
2) Attrezzature di base: macchine utensili per elettroerosione.
3) Caratteristiche principali
Può lavorare materiali e pezzi con forme complesse difficili da tagliare con i normali metodi di taglio; non c'è forza di taglio durante la lavorazione; non sono presenti difetti come sbavature e segni di coltello; non è necessario che il materiale dell'elettrodo dell'utensile sia più duro del materiale del pezzo; l'uso diretto dell'elaborazione dell'energia elettrica è conveniente per l'automazione; Dopo la lavorazione, sulla superficie si forma uno strato metamorfico, che in alcune applicazioni deve essere ulteriormente rimosso; la purificazione del fluido di lavoro e il trattamento dell'inquinamento da fumo generato durante la lavorazione sono più problematici.
EDM ha le seguenti caratteristiche
Può elaborare qualsiasi materiale conduttivo ad alta resistenza, elevata durezza, elevata tenacità, elevata fragilità e elevata purezza; non vi è alcuna forza meccanica evidente durante la lavorazione ed è adatto per la lavorazione di pezzi e microstrutture a bassa rigidità: i parametri degli impulsi possono essere regolati in base alle esigenze e possono essere utilizzati sulla stessa macchina Lavorazione di sgrossatura, lavorazione di semifinitura e lavorazione di finitura sono effettuato sulla macchina utensile; i pozzi sulla superficie dopo l'elettroerosione sono utili per lo stoccaggio dell'olio e la riduzione del rumore; l'efficienza produttiva è inferiore a quella della lavorazione di taglio; parte dell'energia viene consumata sull'elettrodo dell'utensile durante il processo di scarica, portando alla perdita dell'elettrodo e influenzando la precisione di formatura.
4) Ambito di utilizzo
Lavorazione di stampi e parti con fori e cavità di forma complessa; lavorazione di vari materiali duri e fragili come il carburo cementato e l'acciaio temprato; lavorazione di fori fini profondi, fori di forma speciale, scanalature profonde, fessure strette e lamiere da taglio; strumenti di lavorazione e strumenti di misurazione come vari strumenti di formatura, modelli e calibri ad anello filettati.
L'EDM deve soddisfare tre condizioni
1. È necessario utilizzare l'alimentazione a impulsi
2. È necessario utilizzare un dispositivo di regolazione automatica dell'alimentazione per mantenere un piccolo spazio di scarica tra l'elettrodo dell'utensile e l'elettrodo del pezzo in lavorazione
3. La scarica della scintilla deve essere eseguita in un mezzo liquido con una certa rigidità dielettrica (10~107Ω·m).
Non tutti gli acciai per stampi possono essere EDM a specchio
L'elettroerosione di alcuni acciai per stampi può facilmente ottenere l'effetto specchio, mentre alcuni acciai per stampi non possono comunque ottenere l'effetto specchio. Allo stesso tempo, la durezza dell'acciaio per stampi è maggiore e l'effetto della superficie dello specchio EDM è migliore. Fare riferimento alla tabella seguente per i vari materiali e le proprietà della finitura a specchio.
2. Elettroerosione a filo
1) Principi di base
Utilizzando come elettrodi sottili fili metallici in continuo movimento (chiamati fili per elettrodi), il pezzo in lavorazione viene sottoposto a scariche di scintille a impulsi per incidere il metallo e tagliarlo in forme. L'inglese è Lavorazione a scarica elettrica con taglio a filo, denominata WEDM, nota anche come taglio a filo.
2) Attrezzatura di base: macchina utensile per elettroerosione.
3) Caratteristiche principali
Oltre alle caratteristiche di base di EDM, WEDM ha anche alcune altre caratteristiche:
① Non è necessario produrre elettrodi per utensili con forme complesse, è possibile elaborare qualsiasi superficie curva bidimensionale con una linea retta come la generatrice;
②Può tagliare una fessura stretta di circa 0.05mm;
③ Durante la lavorazione, tutti i materiali in eccesso non vengono trasformati in rifiuti, il che migliora il tasso di utilizzo di energia e materiali;
④Nel WEDM a bassa velocità in cui il filo dell'elettrodo non viene riciclato, l'aggiornamento continuo del filo dell'elettrodo è vantaggioso per migliorare la precisione di lavorazione e ridurre la rugosità superficiale;
⑤ L'efficienza di taglio che può essere raggiunta da WEDM è generalmente di {{0}} mm2/min, fino a 300 mm2/min; la precisione di elaborazione è generalmente compresa tra ±0,01 e ±0,02 mm, fino a ±0,004 mm; la rugosità superficiale Generalmente, è Ra2.5 a 1.25 micron e il più alto può raggiungere Ra0.63 micron; lo spessore di taglio è generalmente di 40-60 mm e lo spessore massimo può raggiungere i 600 mm.
4) Ambito di utilizzo
Utilizzato principalmente per la lavorazione: vari pezzi complessi e precisi, come punzoni, matrici, punzoni e matrici, piastre di fissaggio, piastre di estrazione, ecc. Di stampi di punzonatura; elettrodi metallici per utensili di formatura, sagome ed elettroerosione; Tutti i tipi di piccoli fori, fessure strette, curve arbitrarie, ecc. Presenta vantaggi eccezionali come un piccolo margine di lavorazione, un'elevata precisione di lavorazione, un breve ciclo di produzione e bassi costi di produzione ed è stato ampiamente utilizzato nella produzione. Allo stato attuale, le macchine utensili a scarica elettrica a filo in patria e all'estero hanno rappresentato oltre il 60% del numero totale di macchine utensili elettriche.
La lavorazione con elettroerosione a filo è una tecnologia per ottenere lavorazioni di dimensioni del pezzo. In determinate condizioni dell'attrezzatura, una formulazione ragionevole del percorso di lavorazione è un collegamento importante per garantire la qualità di lavorazione del pezzo.
Il processo di lavorazione WEDM di stampi o parti può generalmente essere suddiviso nelle seguenti fasi.
Analizzare e rivedere i disegni
L'analisi del modello è un primo passo decisivo per garantire la qualità di lavorazione del pezzo e gli indicatori tecnici completi del pezzo. Prendendo come esempio lo stampo di tranciatura, quando si digerisce il modello, è prima necessario selezionare il modello del pezzo che non può o non è facile essere elaborato da WEDM, approssimativamente come segue:
1. La rugosità superficiale e la precisione dimensionale sono molto elevate e il pezzo non può essere rettificato manualmente dopo il taglio;
2. Pezzi in lavorazione con spazi ristretti inferiori al diametro del filo dell'elettrodo più lo spazio di scarica, o pezzi in lavorazione con angoli arrotondati formati dallo spazio di scarica della torre rigida dell'elettrodo non sono ammessi agli angoli del grafico;
3. Materiali non conduttivi;
4. Parti il cui spessore supera la campata del telaio metallico;
5. La lunghezza di lavorazione supera la lunghezza effettiva della corsa dei carrelli x e y e i pezzi richiedono un'elevata precisione.
A condizione di conformarsi al processo di taglio del filo, è necessario considerare attentamente la rugosità della superficie, l'accuratezza dimensionale, lo spessore del pezzo, il materiale del pezzo, le dimensioni, il gioco di adattamento e lo spessore della parte di punzonatura.
Note di programmazione
1. Determinazione del gioco dello stampo e del raggio del cerchio di transizione
Determinare ragionevolmente il gioco dello stampo. La scelta ragionevole del gioco dello stampo è uno dei fattori chiave relativi alla durata dello stampo e alla dimensione della bava della parte stampata. Il gioco dello stampo di diversi materiali è generalmente selezionato nella seguente gamma:
Per materiali di tranciatura morbidi, come rame, alluminio morbido, alluminio semiduro, bachelite, cartone rosso, fogli di mica, ecc., lo spazio tra il punzone e la matrice può essere selezionato come 10 percento -15 percento dello spessore del materiale di punzonatura.
Per materiali di tranciatura dura, come lamiere di ferro, lamiere di acciaio, lamiere di acciaio al silicio, ecc., lo spazio tra il punzone e la matrice può essere selezionato come il 15 percento -20 percento dello spessore di punzonatura.
Questi sono i dati empirici effettivi di alcuni stampi per punzonatura con taglio a filo, che sono più piccoli degli stampi per punzonatura a grande distanza popolari a livello internazionale. Poiché la superficie del pezzo lavorato mediante taglio a filo ha uno strato di strato di fusione fragile, maggiori sono i parametri elettrici di lavorazione, peggiore è la rugosità superficiale del pezzo e più spesso è lo strato di fusione. Con l'aumento dei colpi dello stampo, questo strato di superficie fragile si consumerà gradualmente e lo spazio dello stampo aumenterà gradualmente.
Determinare ragionevolmente il raggio del cerchio di transizione. Per migliorare la durata degli stampi per stampaggio a freddo generici, è necessario aggiungere cerchi di transizione all'intersezione di linee, cerchi di linee e intersezioni lontane, specialmente negli angoli con piccoli angoli. La dimensione del cerchio di transizione può essere considerata in base allo spessore del materiale di tranciatura, alla forma dello stampo, alla durata richiesta e alle condizioni tecniche dei pezzi stampati. Con lo spessore delle parti punzonate, anche il cerchio di transizione può aumentare di conseguenza. Generalmente, può essere selezionato all'interno dell'intervallo di 0.1-0.5 mm.
Per il cerchio di transizione in cui il materiale della parte stampata è sottile, il gioco di adattamento dello stampo è piccolo e non è consentito allargare la parte di stampaggio, al fine di ottenere un buon gioco di adattamento del punzone e della matrice, generalmente un cerchio di transizione dovrebbe essere aggiunto all'angolo della figura. Perché la traiettoria di elaborazione dell'elettrodo a filo elaborerà naturalmente un cerchio di transizione con un raggio uguale al raggio dell'elettrodo a filo più lo spazio di scarica su un solo lato nell'angolo interno.
2. Calcolare e scrivere il programma di elaborazione
Durante la programmazione, è necessario scegliere una posizione di bloccaggio ragionevole in base agli ingredienti e allo stesso tempo determinare un punto di partenza e un percorso di taglio ragionevoli.
Il punto di cut-off dovrebbe essere preso all'angolo del grafico, o nella parte in cui è facile rimuovere il punto convesso.
Il percorso di taglio si basa principalmente sul principio di prevenire o ridurre la deformazione dello stampo. In generale, dovrebbe essere considerato per facilitare il taglio della grafica vicino al lato di fissaggio.
3. Nastro di programma e nastro di correzione di bozze per l'infilatura e l'elaborazione
Dopo che il nastro di carta è stato realizzato secondo il foglio del programma, il foglio del programma e il nastro di carta preparato devono essere controllati uno per uno. Dopo aver utilizzato il nastro di carta per la correzione di bozze per inserire il programma nel controller, il campione può essere tagliato. Pezzi semplici e sicuri possono essere lavorati direttamente. . Per gli stampi che richiedono un'elevata precisione dimensionale e un piccolo gioco di adattamento tra gli stampi convessi e concavi, è necessario utilizzare materiali sottili per il taglio di prova e la precisione e il gioco di adattamento possono essere controllati sulle parti tagliate. Se si riscontra che non soddisfa i requisiti, dovrebbe essere analizzato in tempo per scoprire il problema e modificare il programma fino a quando non viene qualificato prima di elaborare formalmente lo stampo. Questo passaggio è una parte importante per evitare la rottamazione del pezzo.
In base alla situazione attuale, può anche essere inserito direttamente dalla tastiera, oppure il programma può essere trasferito direttamente dalla macchina di programmazione al controllore.
3. Lavorazione elettrochimica
1) Principi di base
Basato sul principio della dissoluzione anodica nel processo di elettrolisi e con l'aiuto di un catodo formato, un metodo di processo che trasforma un pezzo in una certa forma e dimensione è chiamato lavorazione elettrolitica.
2) Ambito di utilizzo
La lavorazione elettrochimica presenta vantaggi significativi per la lavorazione di materiali difficili da lavorare, forme complesse o parti con pareti sottili. La lavorazione elettrolitica è stata ampiamente utilizzata, come la rigatura della canna, lame, giranti integrali, stampi, fori di forma speciale e parti di forma speciale, smussatura e sbavatura. E nella lavorazione di molte parti, il processo di lavorazione elettrolitica ha occupato una posizione importante o addirittura insostituibile.
3) Vantaggi
Ampia gamma di lavorazioni. La lavorazione elettrolitica può elaborare quasi tutti i materiali conduttivi e non è limitata dalle proprietà meccaniche e fisiche del materiale come resistenza, durezza, tenacità, ecc. E la struttura metallografica del materiale dopo la lavorazione sostanzialmente non cambia. Viene spesso utilizzato per lavorare materiali difficili da lavorare come leghe dure, leghe resistenti al calore, acciaio temprato e acciaio inossidabile.
4) Limitazioni
L'accuratezza dell'elaborazione e la stabilità dell'elaborazione non sono elevate; il costo di lavorazione è elevato e più piccolo è il lotto, maggiore è il costo aggiuntivo per pezzo.
4. Lavorazione laser
1) Principi di base
L'elaborazione laser consiste nell'utilizzare l'energia della luce per ottenere un'elevata densità di energia nel punto focale dopo essere stata messa a fuoco dall'obiettivo e per fondere o gassificare il materiale in un tempo molto breve ed essere inciso per realizzare l'elaborazione.
2) Caratteristiche principali
La tecnologia di lavorazione laser presenta i vantaggi di un minore spreco di materiale, un evidente effetto sui costi nella produzione su larga scala e una forte adattabilità alla lavorazione degli oggetti. In Europa, la tecnologia laser viene utilizzata principalmente per la saldatura di materiali speciali come scocche e basi di automobili di fascia alta, ali di aerei e fusoliere di veicoli spaziali.
3) Ambito di utilizzo
La lavorazione laser è l'applicazione più comunemente utilizzata dei sistemi laser. Le principali tecnologie includono: saldatura laser, taglio laser, modifica superficiale, marcatura laser, perforazione laser, microlavorazione e deposizione fotochimica, stereolitografia, incisione laser, ecc.
5. Elaborazione del fascio di elettroni
1) Principi di base
L'elaborazione con fascio di elettroni è l'elaborazione di materiali che utilizzano l'effetto termico o l'effetto di ionizzazione di fasci di elettroni convergenti ad alta energia.
2) Caratteristiche principali
Elevata densità di energia, forte capacità di penetrazione, ampia gamma di penetrazione primaria, ampio rapporto di larghezza del cordone di saldatura, velocità di saldatura elevata, piccola zona interessata dal calore e piccola deformazione di lavoro.
3) Ambito di utilizzo
La gamma di materiali lavorati dai fasci di elettroni è ampia e l'area di lavorazione può essere estremamente ridotta; l'accuratezza dell'elaborazione può raggiungere il livello nanometrico e può essere realizzata l'elaborazione molecolare o atomica; la produttività è alta; l'inquinamento generato dalla lavorazione è ridotto, ma il costo delle apparecchiature di lavorazione è elevato; micropori e fessure strette possono essere lavorati ecc. e possono essere utilizzati anche per la saldatura e la fotolitografia fine. La tecnologia dell'alloggiamento dell'asse della saldatura a fascio di elettroni sottovuoto è l'applicazione principale della lavorazione a fascio di elettroni nell'industria automobilistica.
6. Lavorazione a fascio ionico
1) Principi di base
L'elaborazione del raggio ionico consiste nell'ottenere l'elaborazione accelerando e focalizzando il flusso ionico generato dalla sorgente ionica sulla superficie del pezzo in uno stato di vuoto.
2) Caratteristiche principali
Poiché la densità della corrente ionica e l'energia ionica possono essere controllate con precisione, l'effetto di elaborazione può essere controllato con precisione e si può realizzare un'elaborazione ultraprecisa a livello nanometrico, anche a livello molecolare e atomico. Durante la lavorazione del raggio ionico, l'inquinamento prodotto è ridotto, lo stress e la deformazione della lavorazione sono estremamente ridotti e l'adattabilità al materiale lavorato è elevata, ma il costo di lavorazione è elevato.
3) Ambito di utilizzo
L'elaborazione del raggio ionico può essere suddivisa in incisione e rivestimento in base al suo scopo.
1) Processo di incisione
L'attacco ionico viene utilizzato per elaborare le scanalature sui cuscinetti ad aria del giroscopio e sui motori a pressione dinamica, con alta risoluzione, buona precisione e ripetibilità. Un altro aspetto dell'applicazione dell'incisione con fascio ionico è l'incisione di modelli ad alta precisione, come componenti elettronici come circuiti integrati, dispositivi optoelettronici e dispositivi ottici integrati. L'attacco con fascio ionico viene utilizzato anche per assottigliare materiali e realizzare campioni di microscopio elettronico a trasmissione.
2) Elaborazione del rivestimento con fascio ionico
Esistono due forme di elaborazione del rivestimento con fascio ionico, deposizione sputtering e placcatura ionica. La placcatura ionica può essere placcata su una vasta gamma di materiali. Le pellicole metalliche o non metalliche possono essere placcate su superfici sia metalliche che non metalliche. È inoltre possibile placcare varie leghe, composti o determinati materiali sintetici, materiali semiconduttori e materiali ad alto punto di fusione.
La tecnologia di rivestimento con fascio ionico può essere utilizzata per rivestire pellicole lubrificanti, pellicole resistenti al calore, pellicole resistenti all'usura, pellicole decorative e pellicole elettriche.
7. Elaborazione dell'arco al plasma
(1) Principi fondamentali
La lavorazione con arco al plasma è uno speciale metodo di lavorazione che utilizza l'energia termica dell'arco al plasma per tagliare, saldare e spruzzare metallo o non metallo.
(2) Caratteristiche principali
1) La saldatura ad arco al plasma a micro-fasci può saldare fogli e lamiere sottili;
2) Ha un piccolo effetto foro, che può realizzare meglio la formatura libera di una saldatura laterale e di due lati;
3) La densità di energia dell'arco al plasma è elevata, la temperatura della colonna dell'arco è elevata e la capacità di penetrazione è elevata. Il materiale in acciaio con uno spessore di 10-12 mm non può essere scanalato e può essere saldato e formato su entrambi i lati contemporaneamente. La velocità di saldatura è elevata, la produttività è elevata e la deformazione da sollecitazione è ridotta;
4) L'attrezzatura è relativamente complicata e il consumo di gas è elevato, quindi è adatta solo per la saldatura interna.
(3) Ambito di utilizzo
Ampiamente utilizzato nella produzione industriale, in particolare la saldatura di rame e leghe di rame, titanio e leghe di titanio, acciaio legato, acciaio inossidabile, molibdeno e altri metalli utilizzati nell'industria aerospaziale e in altre industrie militari e tecnologie industriali all'avanguardia, come involucri di missili in lega di titanio , aeromobili Alcuni contenitori a pareti sottili, ecc.
8. Elaborazione ad ultrasuoni
(1) Principi fondamentali
La lavorazione ad ultrasuoni è uno strumento che utilizza la frequenza ultrasonica per vibrare con piccola ampiezza e passa tra essa e il pezzo
L'effetto martellante degli abrasivi liberi nel liquido sulla superficie da lavorare provoca la graduale rottura della superficie del materiale da lavorare. L'abbreviazione inglese è USM. La lavorazione ad ultrasuoni è comunemente usata per perforare, tagliare, saldare, annidare e lucidare.
(2) Caratteristiche principali
Può lavorare qualsiasi materiale, particolarmente adatto per la lavorazione di vari materiali non conduttivi duri e fragili. Ha un'elevata precisione di lavorazione e una buona qualità della superficie dei pezzi, ma una bassa produttività.
(3) Ambito di utilizzo
La lavorazione ad ultrasuoni viene utilizzata principalmente per la perforazione (compresi fori rotondi, fori di forma speciale e fori curvi, ecc.), taglio e scanalatura di vari materiali duri e fragili, come vetro, quarzo, ceramica, silicio, germanio, ferrite, pietre preziose e giada, annidamento, incisione, sbavatura di piccole parti in lotti, lucidatura superficiale di stampi e ravvivatura di mole, ecc.
9. Elaborazione chimica
(1) Principi fondamentali
L'incisione chimica è una lavorazione speciale che utilizza una soluzione acida, alcalina o salina per corrodere e dissolvere i materiali del pezzo in lavorazione per ottenere pezzi della forma, delle dimensioni o dello stato superficiale desiderati.
(2) Caratteristiche principali
1) Può lavorare qualsiasi materiale metallico che può essere tagliato e non è limitato da proprietà come durezza e resistenza;
2) Adatto per l'elaborazione di grandi aree e può elaborare più pezzi contemporaneamente;
3) Nessuna sollecitazione, crepe o sbavature e la rugosità superficiale raggiunge Ra1.25-2.5μm;
4) Facile da usare;
5) Non adatto per la lavorazione di fessure e fori stretti;
6) Non è adatto per eliminare difetti come superfici irregolari e graffi.
(3) Ambito di utilizzo
Adatto per la lavorazione di riduzione dello spessore di grandi aree; adatto per la lavorazione di fori complessi su parti a parete sottile
