מבט כולל על חיתוך חוט CNC

מבט כולל על חיתוך חוט CNC

עיבוד חיתוך תיל - שייך לעיבוד פריקה חשמלית דופק, אשר דורש מוליכות חשמלית טובה של החלקים המעובדים.

1. הרכב כלי מכונת חיתוך התיל הנע במהירות

הוא מורכב בעיקר ממארח, ארגז חשמל לכלי מכונה, מיכל נוזלים עובד, ספק כוח דופק אדפטיבי ומערכת בקרה מספרית, כפי שמוצג באיור 1 .

איור 1 HCKX250A כלי מכונת חיתוך חוטים מהיר CNC

2. עקרון עיבוד שבבי של מכונת חיתוך תיל

(1) חיתוך חוט - קיצור של חיתוך חוט CNC.

(2) עיקרון העבודה: השתמש בחוט המתכת הנע כאלקטרודה של הכלי, והעבר את זרם הדופק בין חוט המתכת לעבודה, והשתמש בהשפעה הקורוזיבית של פריקת הדופק כדי לחתוך את העבודה.

(3) מכיוון שהוא משתמש באלקטרודות תיל, ניתן להשתמש בו רק לחיתוך קווי מתאר.

(4) עיקרון העבודה מוצג באיור 2 .

איור 2 עקרון העיבוד של מכונת חיתוך תיל

1--התקן בקרה מספרי, 2--אחסון חוטים, 3--גלגל מדריך, 4--חוט אלקטרודה, 5--עבודה, 6-זרבובית

7 - צלחת בידוד 8 - מחולל דופק 9 - משאבה הידראולית 10 - מיכל מים 11 - בקרת מנוע דריכה

(5) כאשר הפער בין העבודה לאלקטרודה התיל מספיק כדי להתפרק על ידי מתח הדופק, פריקה ניצוץ נוצר בין השניים כדי לחתוך את העבודה.

(6) מנוע דריכה 11 נשלט על ידי ההוראה שהונפקה על ידי התקן הבקרה המספרי 1 , ומשטחי X ו- Y מונעים לנוע, ואת העבודה עם כל מתאר עקומה ניתן לעבד.

3. סיווג כלי מכונת חיתוך תיל

(1) על פי שיטות הבקרה השונות, כלי מכונת EDM חוט מחולקים ל: כלי מכונת חיתוך חוט פרופיל חשמלי; כלי מכונת חיתוך תיל למעקב פוטואלקטרי; כלי מכונת חיתוך חוט בקרה דיגיטלית.

(2) על פי הדרכים השונות של חוט אלקטרודה תיל, כלי מכונת חיתוך חוט CNC מחולקים ל: כלי מכונת חיתוך חוט מהיר; כלי מכונת חיתוך חוטים איטיים.

1) מכונת חיתוך חוטים הנעה במהירות

(1) אלקטרודה תיל פועל מהר יותר (300-700m / min) .

(2)זה יכול לרוץ הלוך ושוב בשני הכיוונים, כלומר, אלקטרודה תיל ניתן להשתמש שוב ושוב עד אלקטרודה תיל משוחק במידה מסוימת או החוט שבור.

(3) אלקטרודה תיל נפוץ הוא: חוט מוליבדן (Φ 0.1 ~ Φ 0.2mm) .

(4) נוזל עבודה הוא בדרך כלל: אמולסיה או נוזל סאפוניפיקציה.

(5) בשל אובדן חוט האלקטרודה והשפעת היוממות במהלך תנועת חוט האלקטרודה, דיוק העיבוד שבבי גרוע מזה של החוט האיטי, וחספוס פני השטח גבוה יותר;

(6)דיוק ממדי: 0.015 ~ 0.02 מ"מ ;

(7)חספוס פני השטח R ɑ : 1 . 25 ~ 2.5 μ מטר.

(8) הדיוק הממדי הכללי הגבוה ביותר יכול להגיע: 0 . 01mm , חספוס פני השטח R ɑ הוא: 0.63 ~ 1.25 μ מ '.

2) מכונת חיתוך חוט הליכה איטית

(1) מהירות הריצה של אלקטרודה תיל הוא נמוך יחסית (0.5 ~ 15m / min) .

(2) אלקטרודה תיל יכול לנוע רק בכיוון אחד ולא ניתן לעשות שימוש חוזר, אשר יכול למנוע את ההשפעה של ללבוש אלקטרודה על דיוק עיבוד שבבי.

(3)אלקטרודות חוט כוללות: נחושת אדומה, פליז, טונגסטן, מוליבדן וסגסוגות שונות, ואת הקוטר הוא בדרך כלל 0.1 ~ 0.35mm .

(4) נוזל עבודה: מים שעברו דה-יון, נפט.

(5)דיוק ממדי: ± 0.001 מ"מ

(6) חספוס פני השטח: Ry0.3 [mu] m .

4. מחווני תהליך חיתוך חוטים

מחווני תהליך נפוצים הם: מהירות חיתוך, דיוק עיבוד וחספוס פני השטח.

(1 ) מהירות חיתוך

1) חיתוך חוט הוא עיבוד של תפרים חיתוך על העבודה.

2) מהירות החיתוך ( או מהירות העיבוד ) מציינת:

(1)האזור היעיל שנחתך על ידי מרכז חוטי האלקטרודה בזמן היחידה (מ"מ 2 /min) ;

(2) מהירות ההזנה (מ"מ / דקה) מוסיפה את עובי חיתוך החוט.

(2) דיוק עיבוד שבבי

דיוק העיבוד שבבי כולל: דיוק הצורה ודיוק המיקום של העבודה המעובדת.

1) דיוק צורה

(1) דיוק הצורה של העבודה שיש לעבד מתייחס לדיוק המישור ( כלומר, דיוק ממדי ) של הצורה המעובדת המוצגת ממישור XY , ואת הניצבות של כיוון Z של המשטח המעובד .

(2)שפר את דיוק הצורה: הליניאריות של משטח החיתוך נדרשת כדי להיות קטנה. כלומר: המשטח שיש לעבד צריך להיות אחיד וחלק, והאנכיות צריכה להיות קטנה.

(3) הקישוטים המעובדים על ידי חיתוך תיל איטי הם בעיקר בצורת תוף מותניים, כלומר, אמצע העבודה שקוע.

(4) ההפך הוא הנכון עבור חוט נע במהירות, בדרך כלל החלק האמצעי של העבודה בולט.

2) דיוק מיקום

(1)דיוק מיקום - מתייחס לסטיית המיקום היחסית בין קווי המתאר החתוכים.

(2) הגורמים לדיוק המיקום:

ת. הדיוק של כלי המכונה עצמו, כלומר, הדיוק המכאני ודיוק הבקרה של כלי המכונה;
ב. שיטת המיקום שנבחרה במהלך הפעולה.

3 ) חספוס משטח עיבוד שבבי

(1)חספוס פני השטח - מתייחס לחוסר אחידות מיקרוסקופית של משטח קווי המתאר לאחר העיבוד.

(2)הפרמטרים המציינים חספוס כוללים בעיקר: R ɑ , R z , R y .

(3) חספוס פני השטח של חיתוך חוטים איטי מתבטא בנוסחה הבאה: R y = k z t k 0.38 I p 0.34

בנוסחה: κ z הוא קבוע; t k הוא רוחב הדופק ( μ s) ; I p הוא זרם שיא הדופק (A).

5. גורמים המשפיעים על מדד טכנולוגיית העיבוד

ניתן לחלק אותו להשפעת גורמי חשמל ולא חשמל.

(1) השפעת הפרמטרים החשמליים על אינדיקטורים טכנולוגיים לעיבוד

פרמטרים חשמליים - מתייחס לפרמטרים של ספק הכוח של הדופק, כולל ערך שיא הדופק, רוחב הדופק, תדר הדופק ומתח אספקת החשמל.

1) ההשפעה של זרם שיא הדופק על אינדיקטורים טכנולוגיים לעיבוד

כאשר פרמטרים אחרים יישארו ללא שינוי, הגידול של זרם שיא הדופק יגדיל את האנרגיה של פריקה פולס יחיד, ואת זרם העיבוד יגדל גם בהתאם. מהירות חיתוך החוטים תגדל באופן משמעותי וחספוס פני השטח יחמיר.

2) ההשפעה של רוחב הדופק על מחווני טכנולוגיית העיבוד

(1) בתנאי שזרם העיבוד נותר ללא שינוי, רוחב הדופק וזמן המנוחה של הדופק משתנים בפרופורציה מסוימת.

(2) כאשר רוחב הדופק עולה, מהירות החיתוך תגדל , אך לאחר שרוחב הדופק עולה לערך מסוים, מהירות העיבוד לא תגדל עוד עם עליית הדופק.

(3) קו חיתוך בדרך כלל לא יותר מרוחב הדופק של 50 [מו] S .

(4) אם רוחב הדופק גדל, חספוס פני השטח יגדל .

3) ההשפעה של תדירות הדופק על אינדיקטורים טכנולוגיים לעיבוד

(1) במצב של אנרגיה מסוימת דופק יחיד, להגדיל את מספר הפרשות הדופק, כלומר, להגדיל את תדירות הדופק, ואת מהירות העיבוד יגדל.

(2)תיאורטית, אם האנרגיה של פעימה אחת נשארת ללא שינוי, החספוס של המשטח המעובד יישאר גם הוא ללא שינוי.

(3)למעשה, עבור חיתוך חוט נע במהירות, כאשר תדירות הדופק מוגברת, זרם העיבוד יגדל, גרימת הבדלים ברורים בפסים חיתוך קומוטציה, ואת החספוס פני השטח של העבודה חיתוך יחמיר.

4) השפעת מתח אספקת החשמל על פרמטרי העיבוד

(1) בתנאי שזרם השיא וזרם העיבוד יישארו ללא שינוי, הגדלת מתח אספקת החשמל יכולה להגדיל באופן משמעותי את מהירות החיתוך, אך יש לה השפעה מועטה על חספוס פני השטח.

(2)בתנאים של הסרת שבבים קשים, אנרגיה נמוכה וחספוס קטן, וכאשר חותכים חומרים בעלי עכבה גבוהה והמסה גבוהה, הגדלת מתח אספקת החשמל תשפר את יציבות העיבוד, ומהירות החיתוך ואיכות המשטח המעובד ישופרו.

(2) השפעת פרמטרים שאינם חשמליים על אינדיקטורים טכנולוגיים לעיבוד

1) מהירות חוט

(1) השפעה על מהירות החיתוך: היא מושגת בעיקר על ידי שינוי תנאי הסרת השבב .

(2) שיפור מהירות החוט מועיל: אלקטרודה תיל מביא את נוזל העבודה לתוך פער הפריקה של העבודה עם עובי גדול יותר; הפריקה של מוצר האלקטרו-קורוזיה הופכת את העיבוד ליציב ומגבירה את מהירות העיבוד.

(3) מהירות חוט גבוהה מדי: זה יגרום רטט מכני מוגבר, דיוק עיבוד מופחת, וחספוס משטח מוגבר, וזה קל לגרום לשבירת חוט.

(4)עבור חיתוך תיל מהיר, יש לקחת בחשבון את ההשפעה של פסים חיתוך קומוטציה על פני השטח חספוס שנגרם על ידי שינוי מהירות אלקטרודה תיל.

2) השפעת מתח חוטי האלקטרודה על אינדיקטורים טכנולוגיים לעיבוד

(1) הגברת המתח של חוט האלקטרודה יכולה להפחית את הרטט של החוט במהלך העיבוד, ובכך לשפר את דיוק העיבוד ומהירות החיתוך.

(2)אם המתח של החוט גדל יותר מדי, זה יגרום שבירת חוט תכופים ולהשפיע על מהירות העיבוד.

(3) לתנודות במתח חוטי האלקטרודה יש השפעה רבה על יציבות העיבוד ואיכות העיבוד. השימוש במכשיר מתח מתמיד יכול להפחית את התנודות של מתח תיל .

3) השפעת חוט האלקטרודה על מדד טכנולוגיית העיבוד

(1) כולל שני היבטים של חומר משי ועובי משי

(2) חומר אלקטרודה תיל : פליז וחוט נחושת משמשים בעיקר כחומר אלקטרודה לחיתוך חוטים איטי, וחוט מוליבדן וסגסוגת טונגסטן-מוליבדן משמשים בעיקר כחומר אלקטרודה לחיתוך חוטים מהיר.

(3)עובי החוט: הגדלת רדיוס החוט יכולה להגדיל את ערך זרם הדופק המותר של חוט האלקטרודה ולהגדיל את מהירות העיבוד, אך בו בזמן, החספוס של המשטח המעובד יגדל. בדרך כלל, חוטי אלקטרודה עבים משמשים לחיתוך קישוטי עבודה עבים; חוטי אלקטרודה דקים משמשים לחיתוך קישוטי עבודה עם דרישות חספוס גבוהות.

4) ההשפעה של עובי העבודה על מחווני תהליך עיבוד שבבי

(1)בעת חיתוך קישוטים דקים

נוזל העבודה קל להיכנס ולמלא את פער הפריקה, אשר תורם להסרת שבב וחיסול יונים חיוביים ושליליים בנוזל העבודה במהלך תהליך האלקטרוליט.

עם זאת, אם העבודה דקה מדי, קל לגרום לחוט האלקטרודה לרעוד, שאינו תורם לדיוק העיבוד ולחספוס פני השטח.

(2)בעת חיתוך קישוטים עבים

נוזל העבודה קשה להיכנס ולמלא את פער הפריקה, ולכן יציבות העיבוד ירודה, אך מכיוון שלא קל לנער את חוט האלקטרודה, דיוק העיבוד וחספוס פני השטח טובים יותר.

5) ההשפעה של נוזל עבודה על עיבוד אינדיקטורים טכנולוגיים

(1) התפקיד של נוזל עבודה: דיאלקטרי, קירור, הסרת שבבים וכו '.

(2) השפעה על מהירות העיבוד ואיכות העיבוד:

העבודה המעובדת בנפט היא אפורה כהה;

העבודה המעובדת במים שעברו דה-יון היא אפורה;

העבודה המעובדת על ידי אמולסיה היא לבנה כסוף.

(3) השפעת ההתנגדות של נוזל העבודה על מהירות העיבוד:

התקנים נוזל עבודה של כלי מכונת חיתוך תיל נע במהירות בדרך כלל אין מתקני טיהור, ואת נוזל העבודה לא צריך לשמש במשך זמן רב מדי;

חיתוך תיל איטי משתמש במים שעברו דה-יון, ולכן יש להחליף את שף חילופי היונים באופן קבוע.

6. צורת העיבוד של חיתוך תיל

ניתן לחלק את עיבוד חיתוך התיל לעיבוד מטוסים, עיבוד מתחדד ועיבוד חיתוך משני.

(1) עיבוד מטוסים

עיבוד מטוס - מתייחס אלקטרודה תיל הוא תמיד אנכי לחלוטין במהלך תהליך עיבוד שבבי, ואת אלקטרודה תיל רק נע בכיוונים X ו- Y לעבד את הצורה מישורית דו מימדית.

(2) עיבוד טפר

עיבוד טפר - מתייחס לעיבוד תלת מימדי של צורות חריגות עליונות ותחתונות באמצעות הפקד של צירי X , Y , U ו- V במהלך העיבוד.

יש לציין את הערך של המשתנה בעת ביצוע עיבוד מתחדד:

A : הגדר את המתחדד לעיבוד, Z1 : גובה פני השטח של התוכנית

Z2 : גובה משטח התצוגה של מהירות העיבוד, Z3 : המרחק מחרבובית המדריך העליון למשטח העליון של שולחן העבודה ( שווה Δ Z3 +S+Z5)

Δ Z3 : משמש לקביעת הפרמטרים של Z3 , אשר נקבעים באופן אוטומטי על ידי המערכת לאחר הציוד מותקן לאיתור באגים

S : הפער בין זרבובית המדריך העליון לבין המשטח העליון של העבודה , נמדד עםמד תחושהלאחר העבודה הוא מהודק, בדרך כלל 0.1 ~ 0.2mm מתאים.

Z4 : המרחק מהזרבובית התחתונה אל המשטח העליון של שולחן העבודה. פרמטר זה נקבע באופן אוטומטי על-ידי המערכת לאחר התקנת הציוד ואיתור באגים בו;  Z5 : גובה פני השטח שאינם של התוכנית המתאימים למשטח התוכנית.

איור 3 התקן עיבוד טפר

1- שחזור חוט 2- חוט התחתון מדריך 3- חוט העליון מדריך 4- אספקת חוט 5-V ציר הנהג

6-U- ציר מנהל התקן 7-Y- ציר מנהל התקן 8-X-ציר מנהל התקן 9- CNC נייר קלטת

איור 4 המשמעות של פרמטרי עיבוד מתחדדים

A : הגדר את המתחדד לעיבוד; Z1 : גובה פני השטח של התוכנית;  Z2 : גובה פני השטח של תצוגת מהירות העיבוד;

Z3 : המרחק מהזרבובית העליונה אל המשטח העליון של שולחן העבודה ( שווה Δ Z3 +S+Z5) ; Z5 : גובה פני השטח שאינם תוכנית המתאימים למשטח התוכנית;

Δ Z3 : משמש כדי לקבוע את הפרמטרים של Z3 , אשר נקבעים באופן אוטומטי על ידי המערכת; S : הפער בין זרבובית המדריך העליון לבין המשטח העליון של העבודה, בדרך כלל 0.1 ~ 0.2mm מתאים.

איור 5 הגדרת הסימן של הערך המתחדד A

התחדדות סימן לערך של שיטת היסט הרדיוס המוגדרת על-ידי חוטים (G41 , G42) קשורה

(3) עיבוד חיתוך משני

1) קיצוץ משני - קצבת גימור מראש שנותרה לקיצוץ ראשון, ולאחר מכן לקצבת הגימור הנותרת, תנאי העיבוד לתנאי הגמר, צמצום מקטע הקיזוז ולאחר מכן תהליך החיתוך.

2) בדרך כלל, זה יכול להיות מחולק 1 עד 5 חתכים, אשר נקרא שיטת עיבוד חיתוך משני.

תהליך החיתוך המשני כולל את שלוש המטרות הבאות:

(1) ניתן להסיר את החלק הבולט שנותר במפרק הראשוני במהלך החיתוך הראשון.

(2) לשפר את חספוס פני השטח. לשנות בהדרגה את התנאים החשמליים במהלך כל חתך, להפחית את האנרגיה של פעימה אחת, ולשפר את חספוס פני השטח של המכונה.

(3)שפר את הדיוק הממדי.

חומרים שטופלו בחום ייצרו מתח פנימי, שנמצא במצב פנימי יציב, אך לאחר שיעובד על ידי עיבוד שבבי פריקה חשמלית חתוכים בחוט, מצב יציב זה יושמד, ישחרר מתח פנימי ויגרום לעיוות.

עבור העבודה במכונה גסה, ביצוע 1 עד 4 פעמים של גימור יכול לשפר את חספוס פני השטח ולתקן את הדיוק הממדי.