Jak zvýšit přesnost operací drátového obrábění elektrickým výbojem?

Přesnost drátového elektroerozního obrábění se zlepšuje, jsou-li požadavek výkresu, stav stroje, nastavení, posloupnost řezání a metoda kontroly řízeny jako jeden integrovaný proces. Neexistuje univerzální parametr, který by napravil nejasný referenční bod, nestabilní upínací zařízení, nevhodný stav drátu, nesprávný posun nebo nekonzistentní metodu měření. Nejprve definujte požadovaný výsledek, poté řiďte a zaznamenávejte proměnné, které na něj mohou mít vliv.

Tento průvodce se specificky vztahuje na současné produkty HarsMarg jednoduchý řez a víceřezné stroje pro elektrické výbojové řezání drátem obě rodiny používají opakovaně použitelný molybdenový drát uložený na bubnu a pohybující se tam a zpět přes řeznou zónu. Nastavení nebo spotřební materiály publikované pro jinou architekturu dopravy drátu nesmí být převzaty do tohoto systému s reciprokujícím drátem, pokud vybraný model HarsMarg a jeho dokumentace je explicitně nepodporují.

Co znamená „přesnost řezání drátem (Wire EDM)?

Než budete zlepšovat přesnost, určete, o jaký výsledek se ve skutečnosti jedná. Samotné slovo „přesnost“ není kritériem přijetí.

ISO 14137:2015 stejně jako u jiných strojů řídí geometrické zkoušky, přesnost a opakovatelnost polohování, obráběcí zkoušky a kruhové zkoušky jako různé kontroly pro drátové EDM stroje. Formální zkouška stroje nep nahrazuje kontrolu dokončeného dílu zákazníka a tento článek neprokazuje, že každý model HarsMarg byl testován nebo certifikován podle některého mezinárodního standardu.

Kontrolní seznam pro řízení přesnosti drátového EDM

Použijte následující postup před uvedením nového nebo kritického úkolu do provozu. Přesné nastavení musí být převzato z návodu k danému stroji, dokumentace řídícího systému a schváleného technologického listu.

Podrobnou posloupnost přípravy najdete také v Kontrolním seznamu nastavení drátového elektroerozního obrábění (Wire EDM) .

1. Před úpravou procesu stanovte požadovaný výsledek

Začněte s nejnovějším schváleným výkresem a jednotlivé požadavky oddělte. Tolerance rozměru, tolerance profilu, zkosení, poloměr rohu a cílová drsnost povrchu nejsou zaměnitelné. Před prvním řezem potvrďte systém základních rovin (dat), místa měření a způsob přijetí výrobku. Pokud je výkres nebo pravidlo pro kontrolu nejasné, nesnažte se nejasnosti vyřešit výběrem agresivnějšího nastavení stroje.

U kritické součásti dohodněte, zda dodavatel hodnotí stroj, reprezentativní zkušební kus nebo skutečnou součást zákazníka. Jedná se o odlišné úkoly. Test polohování stroje automaticky nezaručuje dodržení tolerance složité součásti, stejně jako jeden úspěšný vzorek sám o sobě nezaručuje schopnost procesu udržet požadovanou kvalitu v dlouhodobé výrobě.

2. Celé nastavení přizpůsobte vybranému stroji

Zkontrolujte součást a upínací zařízení společně s rozsahem pohybu modelu v osách X/Y, rozměry pracovního stolu, jeho zatížením a povolenou tloušťkou obrobku. Zahrňte upínací svorky, podpěry, vůli vedení a jakýkoli pohyb v osách U/V potřebný pro řezání kuželových ploch. Samotná velká hodnota rozsahu pohybu neprokazuje, že stroj dokáže zpracovat těžší nebo tlustší uspořádání.

Ujistěte se, že stroj je ve stavu údržby a ověření požadovaném jeho návodem a kvalitním systémem na daném místě. Prohlédněte snadno přístupné komponenty drátové dráhy, místa dodávky kapaliny, oblast stolu a upínací zařízení na přítomnost kontaminace, poškození nebo překážek. Kompenzace os, geometrie stroje a kalibrace generátoru jsou úkoly pro servis nebo metrologii, nikoli běžné nastavení provozovatele.

3. Ovládání upínacího zařízení, podpěr a elektrického kontaktu

Vyčistěte obrobek, podpěry a polohovací plochy. Odstraňte volné oštěpy, třísky, rez nebo nečistoty, které by mohly změnit uložení, oslabit elektrické spojení nebo posunout referenční bod. Upevněte součást tak, aby se při obrácení drátu nebo průtoku kapaliny v řezném prostoru nekývala, neprohýbala ani nepohybovala.

Použijte dostatečnou upínací sílu, aby nedošlo k pohybu, avšak bez deformace tenkého, dlouhého nebo napěťově citlivého obrobku. Umístěte upínací prvky mimo programovanou dráhu a zajistěte volný prostor pro vodítka, trysky a pohyb pro šikmý řez. Stabilní uchycení je důležité, protože vibrace, převis a síly z mytí mohou ovlivnit výsledek, i když u drátového elektroerozivního obrábění (Wire EDM) nedochází k běžnému řeznému namáhání na nástrojovém okraji.

4. Ovládejte molibdenový drát, bubny a dráhu vodítek

Použijte průměr a specifikaci molybdenového drátu schválené pro vybraný model a danou úlohu. Zkontrolujte vystavenou část drátu na přítomnost kontaminace, záhybů, ploštní deformace, neobvyklého opotřebení nebo jiného poškození. Ujistěte se, že je drát správně navinut na bubnu, že má dostatečnou rezervu pro posuv a že sleduje dokumentovanou trasu přes válce, vodící prvky a řeznou zónu.

Nastavte napětí drátu a jeho dopravu podle kvalifikovaného procesu pro daný stroj, drát a řeznou sekvenci. Používejte pouze funkce manipulace s drátem, které jsou dokumentovány pro nabízený model a řídicí jednotku. Drát zůstává při napětí pružný, takže ohyb nebo zpoždění drátu mohou ovlivnit rovnost, přesnost rohů a kuželovitost, zejména při změně podmínek obrobku, odvádění chladiva nebo řezných parametrů.

5. Udržujte stabilní stav pracovní kapaliny a podmínky odvádění chladiva

Používejte pracovní kapalinu schválenou pro vybraný stroj s reciprokujícím drátem. Zkontrolujte její hladinu, viditelný stav, oběh, filtraci a jakékoli koncentrační nebo kontrolní hodnoty uvedené v pokynech k danému stroji a kapalině. Pro celou řadu HarsMarg není uvedena žádná univerzální hodnota vodivosti, koncentrace ani interval výměny.

Dodávejte dostatek kapaliny tak, aby byl zajištěn stabilní výtok a odstraňování třísky, avšak nepoužívejte uspořádání průtoku, které by drát odtláčelo z jeho zamýšlené dráhy. Příslušné uspořádání závisí na tloušťce součásti, jejím tvaru, překážkách způsobených upínacími zařízeními a na tom, zda je řez otevřený nebo špatně promývaný. Zaznamenejte použité uspořádání pro schválený vzorek, aby bylo možné jej znovu vytvořit.

6. Ověřte program, posunutí a pořadí řezání

Před řezáním zkontrolujte revizi programu, jednotky, orientaci souřadnic, počáteční bod, směr obrysu, vstupní a výstupní úseky a posun drátu. Potvrďte, že vybraná sada parametrů byla ověřena pro daný materiál, tloušťku, molibdenový drát a požadovaný výsledek. Obecné tvrzení, například „nižší energie vždy zajišťuje vyšší přesnost“, nemůže nahradit ověřené podmínky.

Jednořezný proces

Pro jednořezný drátový EDM úkol: plánovaný výrobní řez musí splňovat dohodnuté kresby a požadavky na povrch. Před uvolněním šarže zkontrolujte první ovládaný kus. Nepředpokládejte, že jeden posun nebo jedna sada parametrů se beze změny přenese na jiný materiál, tloušťku nebo obrys.

Víceřezný proces

Pro multi-cut wire EDM práce, naplánujte přípustnou odchylku a posun pro každý řezací průchod a stanovte podmínky pro jeho přijetí. Řezání může zlepšit rozměrovou přesnost a kvalitu povrchu, pokud jsou správně nastaveny drát, pracovní kapalina, elektrické parametry, napětí, výplach a upevnění obrobku a přípustná odchylka. Nezaručuje však jednu konkrétní hodnotu přesnosti pro každý obrobek.

Viz Rychlé vs středně rychlé drátové EDM: jednočinné vs vícečinné pro současnou kategorizaci a logiku výběru kategorií HarsMarg.

Definice poměru řezané plochy, aktivního řezného času a cyklového času přijatého obrobku naleznete v Průvodci optimalizací řezné rychlosti u drátových EDM strojů .

7. Kontrolujte teplotu a další environmentální vlivy

Pokud má práce přísné rozměrové požadavky, udržujte stroj, obrobek, upínací zařízení a měřící vybavení za stabilních podmínek, které odpovídají dohodnutému technologickému postupu a plánu kontrol. Vyhněte se vystavování sestavy náhlé změně teploty, přímému proudění vzduchu, přímému slunečnímu záření nebo vnějšímu zdroji vibrací, které by mohly vést k nekonzistentnímu obrábění nebo měření.

Zde není stanovena žádná jediná doba vyrovnání teploty nebo stabilizace za pokojové teploty. Použijte pokyny k instalaci a provozu vybraného stroje, materiál obrobku, požadovanou přesnost a měřicí pravidla zákazníka. Při porovnávání zkušebních řezů provedených v různých časech zaznamenejte příslušné podmínky.

8. Použijte řízený zkušební řez a měňte vždy pouze jednu proměnnou

Pro nový materiál, tloušťku, upínací zařízení, obrys nebo kritickou přesnost proveďte reprezentativní vzorek nebo řízenou první součást. Zaznamenejte základní program, posuny, pořadí řezání, drát, uspořádání chladicí kapaliny a odkaz na nastavení parametrů. Pokud výsledek nesplňuje požadavky, identifikujte pravděpodobnou příčinu a měňte vždy pouze jednu řízenou proměnnou, nikoli několik nedokumentovaných úprav.

Během řezání sledujte neobvyklý pohyb drátu, opakované přerušení drátu, nestabilní výboj, nekonzistentní promývání, vibrace nebo náhlou změnu procesu. Pokud je příčina neznámá, zastavte provoz a prověřte situaci podle postupu pro daný stroj. Nepokládejte přesnost na neověřenou funkci automatického obnovení.

Jak se měří součást vyrobená metodou drátového elektrického výbojového obrábění (Wire EDM)?

Metoda měření musí odpovídat charakteristice a toleranci. Mohou být vhodné mikrometr, kalibrační prstencové kroužky, optický systém, souřadnicový měřicí stroj (CMM), přístroj pro měření drsnosti povrchu nebo jiná metoda; avšak žádný jediný přístroj není vyžadován pro každou součást. Používejte zařízení s vhodnou schopností měření a aktuálním stavem kalibrace podle kvalitního postupu daného pracoviště.

Je-li výsledek blízko hranice přijatelnosti, potvrďte před úpravou obráběcího procesu, že je měřicí metoda, schopnost měřicího přístroje, referenční bod a podmínky prostředí vhodné. Zaznamenejte také výsledek po opracování a jakékoli korekce posunu, aby bylo možné konečný proces opakovat.

Jak HarsMarg uvádí modelově specifický výkon

Současné publikované webové stránky jednořezných produktů HarsMarg uvádějí optimální referenční drsnost opracovaného povrchu Ra ≤ 2,0 µm za předpokladu uvedených podmínek procesu. Stránka DK7725 uvádí také podmíněnou referenční přesnost obrábění ≤ 0,015 mm pro osmiúhelníkový testovací kus z materiálu Cr12 o tloušťce 10 mm. Tento příklad nesmí být kopírován na všechny jednořezné modely ani považován za záruku pro jiný obrobek.

Současný stav stránek s více řezy je Ra ≤ 2,0 µm po prvním řezu a Ra ≤ 0,8 µm po dokončovacích řezech. Dále popisují zadaný testovací kus ve tvaru pravidelného osmiúhelníku o výšce 40 mm a průměru 28 mm s rozměrovou odchylkou 0,009 mm v svislé části a 0,010 mm v vodorovné části po dokončovacích řezech.

Tyto reference pro jediný řez a pro více řezů používají různé testovací kusy a podmínky, takže nejde o řízené přímé srovnání. Pro kritické požadavky by nabídka měla uvést vybraný model a konfiguraci a v případě potřeby i dohodnutý plán pro vzorový řez a kontrolu.

Řešení problémů s rozměry nebo povrchovou kvalitou

Následující položky jsou možnými příčinami, nikoli automatickými diagnózami. Zachovejte výchozí nastavení, provádějte šetření bezpečně a vyhýbejte se změně několika nastavení najedou.

Kdy by měla být ověřena přesnost stroje?

Pro každou instalaci HarsMarg neexistuje ověřené pravidlo šestiměsíční kalibrace. Dodržujte pokyny k údržbě vybraného modelu a uživatelský systém jakosti. Ověření může být také vhodné po kolizi, přemístění, relevantní opravě nebo výměně komponentu, nevysvětlitelném změrném trendu nebo před formálním přijímacím testem, je-li to vyžadováno kupní smlouvou.

Formální kontrolu geometrie stroje, polohy a opakovatelnosti je třeba naplánovat a provést kvalifikovaným personálem s použitím příslušného postupu a vhodných měřicích přístrojů. Neupravujte chráněné kompenzační hodnoty pouze proto, že jedna součástka měří mimo toleranci; nejprve oddělte příčiny spojené s programováním, nastavením, výrobním procesem a měřením od skutečného stavu stroje.

Informace k zaslání při dotazu týkajícím se přesnosti

Pro užitečnou revizi modelu a procesu poskytněte:

• Současný výkres, jednotky, základny a standard pro kontrolu
• Třídu materiálu a tvrdost nebo tepelné zpracování, pokud je to relevantní
• Maximální rozměry ve směru X/Y, tloušťku, hmotnost a informace o upínacím zařízení
• Tolerance kritických prvků, profil, kuželovitost, poloměr rohu a cílovou drsnost povrchu
• Požadovaný jednoúrazový nebo víceúrazový proces, pokud je již specifikován
• Množství, velikost šarže a cílový čas cyklu
• Požadovaný vzorový řez, záznam měření nebo protokol o přijetí
• Místní napětí a frekvence, umístění instalace a země určení
• Jakákoli požadovaná řídicí, automatizační nebo komunikační funkce

Zkontrolujte úplně Široká nabídka drátových EDM strojů , porovnejte modely s jediným řezem a modely s více řezy , nebo pošlete informace o zakázce společnosti HarsMarg konečná kapacita, konfigurace a očekávaný výsledek musí být potvrzeny pro nabízený model a případně i prostřednictvím dohodnutého plánu vzorkování a kontroly.

Často kladené otázky

Je přesnost polohování totožná s přesností hotové součásti?

Ne. Přesnost polohování popisuje chování os stroje za stanovených zkušebních podmínek. Přesnost hotové součásti závisí také na programu, referenčním bodu, upínači, molibdenovém drátu, pracovní kapalině, odvádění, elektrickém stavu, pořadí řezání, materiálu, tloušťce a metodě měření.

Zaručuje vícekrát prováděné řezání (multi-cut) na drátovém EDM automaticky užší tolerance?

Ne. Dokončovací řezy poskytují postup pro zlepšení výsledku, avšak konečný výsledek stále závisí na vybraném modelu, řídicím systému, obrobku, drátu, přídavku na obrábění, sadách parametrů, upínači a metodě měření.

Jaký drát používá současná řada HarsMarg?

Současné jednořezné a víceřezné řady HarsMarg popsané zde využívají molybdenový drát s pohybem tam a zpět, uložený na bubnu. Používejte pouze drát s technickými parametry schválenými pro vybraný model a danou úlohu; nepřenášejte doporučení pro spotřební materiál z jiné architektury Wire EDM.

Jak často je třeba kalibrovat stroj Wire EDM?

Pro celou řadu HarsMarg není stanoven univerzální interval. Dodržujte návod k danému modelu, plán údržby a interní systém řízení kvality na vaší lokalitě a zvažte kvalifikovanou verifikaci po relevantních servisních událostech nebo v případě, že naměřené trendy naznačují možnou změnu stavu stroje.

Může operátor opravit problém s přesností změnou kompenzace osy?

Ne jako běžnou úpravu pro konkrétní úlohu. Nejprve ověřte výkres, program, referenční bod, upínací zařízení, drát, pracovní kapalinu, technologický postup a metodu měření. Ověření geometrie stroje, polohování a změny chráněných kompenzací musí provádět autorizovaný a kvalifikovaný personál.

Další krok

Pošlete HarsMarg výkres, materiál, rozměry a hmotnost polotovaru, požadovanou přesnost a drsnost povrchu, množství, místní napájení a požadovanou metodu kontroly. Na základě technického posouzení lze pak určit vhodnou řadu modelů a podmínky, které je třeba potvrdit v nabídce nebo plánu pro výrobu vzorku.