Μηχανική κατεργασία ηλεκτρικής εκκένωσης

Το Edm χρησιμοποιείται κυρίως για την κατεργασία καλουπιών και εξαρτημάτων με σύνθετα σχήματα οπών και κοιλοτήτων· την επεξεργασία διαφόρων αγώγιμων υλικών, όπως σκληρό κράμα και σκληρυμένο χάλυβα· την επεξεργασία βαθιών και λεπτών οπών, οπών ειδικού σχήματος, βαθιών αυλακώσεων, στενών αρμών και την κοπή λεπτών φετών κ.λπ.· την κατεργασία διαφόρων εργαλείων διαμόρφωσης, προτύπων και μετρητών δακτυλίων σπειρώματος κ.λπ.

Η αρχή της επεξεργασίας

Κατά τη διάρκεια της EDM, το ηλεκτρόδιο του εργαλείου και το τεμάχιο εργασίας συνδέονται αντίστοιχα με τους δύο πόλους της παλμικής τροφοδοσίας και βυθίζονται στο υγρό εργασίας ή το υγρό εργασίας φορτίζεται στο διάκενο εκκένωσης. Το ηλεκτρόδιο του εργαλείου ελέγχεται για να τροφοδοτεί το τεμάχιο εργασίας μέσω του αυτόματου συστήματος ελέγχου διακένου. Όταν το διάκενο μεταξύ των δύο ηλεκτροδίων φτάσει σε μια ορισμένη απόσταση, η τάση παλμού που εφαρμόζεται στα δύο ηλεκτρόδια θα διασπάσει το υγρό εργασίας και θα δημιουργήσει εκκένωση σπινθήρα.

Στο μικροκανάλι εκκένωσης, μια μεγάλη ποσότητα θερμικής ενέργειας συγκεντρώνεται ακαριαία, η θερμοκρασία μπορεί να φτάσει τους 10000℃ και η πίεση έχει επίσης μια απότομη αλλαγή, έτσι ώστε τα τοπικά ίχνη μεταλλικών υλικών στην επιφάνεια εργασίας αυτού του σημείου να λιώνουν αμέσως και να εξατμίζονται και να εκρήγνυνται στο εργαζόμενο υγρό, να συμπυκνώνονται γρήγορα, να σχηματίζουν στερεά μεταλλικά σωματίδια και να απομακρύνονται από το εργαζόμενο υγρό. Αυτή τη στιγμή στην επιφάνεια του τεμαχίου εργασίας θα αφήσουν ένα μικροσκοπικό σημάδι κοιλότητας, η εκκένωση σταματά για λίγο, το εργαζόμενο υγρό μεταξύ των δύο ηλεκτροδίων για να αποκατασταθεί η κατάσταση μόνωσης.

Η επόμενη τάση παλμού στη συνέχεια διασπάται σε ένα άλλο σημείο όπου τα ηλεκτρόδια είναι σχετικά κοντά το ένα στο άλλο, παράγοντας μια εκκένωση σπινθήρα και επαναλαμβάνοντας τη διαδικασία. Έτσι, αν και η ποσότητα μετάλλου που διαβρώνεται ανά εκκένωση παλμού είναι πολύ μικρή, περισσότερο μέταλλο μπορεί να διαβρωθεί λόγω χιλιάδων εκκενώσεων παλμού ανά δευτερόλεπτο, με μια ορισμένη παραγωγικότητα.

Υπό την προϋπόθεση ότι διατηρείται το σταθερό διάκενο εκκένωσης μεταξύ του ηλεκτροδίου εργαλείου και του τεμαχίου εργασίας, το μέταλλο του τεμαχίου εργασίας διαβρώνεται ενώ το ηλεκτρόδιο εργαλείου τροφοδοτείται συνεχώς στο τεμάχιο εργασίας και τελικά το σχήμα που αντιστοιχεί στο σχήμα του ηλεκτροδίου εργαλείου κατεργάζεται. Επομένως, εφόσον το σχήμα του ηλεκτροδίου εργαλείου και ο σχετικός τρόπος κίνησης μεταξύ του ηλεκτροδίου εργαλείου και του τεμαχίου εργασίας είναι το ίδιο, μπορεί να κατεργαστεί μια ποικιλία σύνθετων προφίλ. Τα ηλεκτρόδια εργαλείων συνήθως κατασκευάζονται από ανθεκτικά στη διάβρωση υλικά με καλή αγωγιμότητα, υψηλό σημείο τήξης και εύκολη επεξεργασία, όπως χαλκός, γραφίτης, κράμα χαλκού-βολφραμίου και μολυβδαίνιο. Κατά τη διαδικασία κατεργασίας, το ηλεκτρόδιο εργαλείου έχει επίσης απώλειες, αλλά μικρότερες από την ποσότητα διάβρωσης του μετάλλου του τεμαχίου εργασίας ή ακόμη και σχεδόν καθόλου απώλειες.

Ως μέσο εκκένωσης, το εργαζόμενο ρευστό παίζει επίσης ρόλο στην ψύξη και την αφαίρεση τσιπ κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας. Τα συνηθισμένα εργαζόμενα ρευστά είναι μέσο με χαμηλό ιξώδες, υψηλό σημείο ανάφλεξης και σταθερή απόδοση, όπως η κηροζίνη, το απιονισμένο νερό και το γαλάκτωμα. Η ηλεκτρική μηχανή σπινθήρων είναι ένα είδος αυτοδιεγερμένης εκκένωσης, τα χαρακτηριστικά της είναι τα εξής: τα δύο ηλεκτρόδια της εκκένωσης σπινθήρων έχουν υψηλή τάση πριν από την εκκένωση, όταν τα δύο ηλεκτρόδια πλησιάσουν, το μέσο διασπάται και στη συνέχεια συμβαίνει εκκένωση σπινθήρων. Μαζί με τη διαδικασία διάσπασης, η αντίσταση μεταξύ των δύο ηλεκτροδίων μειώνεται απότομα και η τάση μεταξύ των ηλεκτροδίων μειώνεται επίσης απότομα. Το κανάλι σπινθήρων πρέπει να σβήσει εγκαίρως αφού διατηρηθεί για μικρό χρονικό διάστημα (συνήθως 10-7-10-3s) για να διατηρηθούν τα χαρακτηριστικά "ψυχρού πόλου" της εκκένωσης σπινθήρων (δηλαδή, η θερμική ενέργεια της μετατροπής ενέργειας καναλιού δεν φτάνει στο βάθος του ηλεκτροδίου εγκαίρως), έτσι ώστε η ενέργεια καναλιού να εφαρμόζεται σε ένα ελάχιστο εύρος. Η επίδραση της ενέργειας καναλιού μπορεί να προκαλέσει τοπική διάβρωση του ηλεκτροδίου. Η μέθοδος με την οποία το φαινόμενο διάβρωσης που παράγεται κατά τη χρήση εκκένωσης σπινθήρων αναλαμβάνει διαστατική κατεργασία στο υλικό ονομάζεται ηλεκτρική Κατεργασία με σπινθήρα. Το Edm είναι μια εκκένωση σπινθήρα σε υγρό μέσο εντός χαμηλότερου εύρους τάσης. Σύμφωνα με τη μορφή του ηλεκτροδίου εργαλείου και τα χαρακτηριστικά της σχετικής κίνησης μεταξύ του ηλεκτροδίου εργαλείου και του τεμαχίου εργασίας, το edM μπορεί να χωριστεί σε πέντε τύπους. Κοπή edM αγώγιμων υλικών με κοπή σύρματος χρησιμοποιώντας αξονικά κινούμενο σύρμα ως ηλεκτρόδιο εργαλείου και τεμάχιο εργασίας που κινείται κατά μήκος του επιθυμητού σχήματος και μεγέθους. Λείανση Edm χρησιμοποιώντας σύρμα ή σχηματισμό αγώγιμου τροχού λείανσης ως ηλεκτρόδιο εργαλείου για κλειδαρότρυπα ή σχηματισμό λείανσης. Χρησιμοποιείται για την κατεργασία μετρητή δακτυλίου σπειρώματος, μετρητή βύσματος σπειρώματος [1], γραναζιών κ.λπ. Επεξεργασία μικρών οπών, κράμα επιφάνειας, ενίσχυση επιφάνειας και άλλα είδη επεξεργασίας. Το Edm μπορεί να επεξεργαστεί υλικά και σύνθετα σχήματα που είναι δύσκολο να κοπούν με συνήθεις μεθόδους κατεργασίας. Δεν υπάρχει δύναμη κοπής κατά την κατεργασία. Δεν παράγει γρέζια και αυλάκια κοπής και άλλα ελαττώματα. Το υλικό του ηλεκτροδίου εργαλείου δεν χρειάζεται να είναι σκληρότερο από το υλικό του τεμαχίου εργασίας. Άμεση χρήση ηλεκτρικής ενέργειας, εύκολη στην επίτευξη αυτοματισμού. Μετά την επεξεργασία, η επιφάνεια παράγει ένα στρώμα μεταμόρφωσης, το οποίο σε ορισμένες εφαρμογές πρέπει να αφαιρεθεί περαιτέρω. Είναι δύσκολο να αντιμετωπιστεί η ρύπανση από καπνό που προκαλείται από τον καθαρισμό και την επεξεργασία του εργαζόμενου ρευστού.


Ώρα δημοσίευσης: 23 Ιουλίου 2020