EDM-poraus: Vinkit nopeuden ja tarkkuuden optimointiin

EDM-porausoptimointi tarkoittaa määritellyn tuloksen parantamista ohjatuissa olosuhteissa – ei yleisen virran, pulssin, syöttönopeuden, pyörähtämisen tai pesun arvojoukon soveltamista. Aloita vakaa perustaso, muuta kerrallaan yhtä hyväksyttyä tekijää, poraa edustavia näytteitä ja mittaa kaikki piirteet, jotka ovat merkityksellisiä piirustuksen kannalta. Lyhyempi porausaika on hyödyllinen vain silloin, kun halkaisija, sijainti, muoto, sisääntulo/uloskäyntitila ja kaikki vaaditut pinnanlaatua koskevat rajoitukset täyttävät edelleen vaatimukset.

EDM-reikäporauksessa käytetään yleensä pyörivää putkimaista elektrodia ja prosessinestettä, joka tukee purkausvälin toipumista, jäähdyttää ja poistaa kulutettua materiaalia. Tuloksesta riippuu koko järjestelmä: kone ja generaattori, työkappale, elektrodi, ohjain, nesteen kulkureitti, kiinnitin, mittauspiste, reiän geometria, asetukset, ympäristö ja tarkastusmenetelmä. Tallenna kyseinen järjestelmä ennen sen parantamisen yrittämistä.

Määritä tulos ennen parametrin muuttamista

Kirjoita hyväksyntäsuunnitelma ensin. Määritä tarkasti materiaali ja lämpökäsittelyolosuhteet, valmiin reiän halkaisija, syvyys, läpikuultava/sokeareikävaatimus, sisääntulokulma, viitetaso ja sijainti, määrä sekä tuotannon aikaraja. Jos pyöreyttä, kartiomainisuutta, suoraviivaisuutta, pinnan tekstuuria, uudelleenmuodostunutta kerrosta, lämpövaikutettua materiaalia tai mikrosärmiä koskevat vaatimukset ovat merkityksellisiä, ilmoita vaadittu ominaisuus ja tarkastusmenetelmä – älä piilota niitä sanan "tarkkuus" sisään.

Mittausmenetelmän on pystyttävä erottamaan määritetty ominaisuus, ja hyväksyntäsäännön on otettava huomioon sovittu näytteenotto ja mittaus epävarmuus. Älä muunna konekomentojen inkrementtiä todisteeksi valmiin reiän tarkkuudesta.

Luoda toistettava perustaso

Käytä edustavaa työkappaletta tai näytettä, joka on samaa materiaalilaatua, lämpökäsittelyä, paksuutta, sisääntulopintaa ja reiän suuntaa kuin tarkoitettu tehtävä. Kiinnitä kone, ohjaus- tai generaattoriohjelma/versio, elektrodi ja ohjain, työnesteen laatu ja suodatusolosuhde, kiinnitysvaruste/tukipiste, ympäristöolosuhde ja tarkastussuunnitelma. Merkitse kaikki näytteet ja säilytä perustulokset ennen mitään muutoksia.

Hyödylliseen perustietueeseen kuuluu:

• koneen malli/sarjanumero ja todellisuudessa käytetty ohjaus- tai generaattoriohjelma;
• työkappaleen materiaali, laatu, tila, mitat, erä ja sähköinen kosketus;
• elektrodin materiaali/rakenne, ulkohalkaisija ja sisähalkaisija, erä ja käytettävissä oleva pituus;
• ohjaimen tunniste/tila, pyörähtämisolosuhde ja mahdolliset tarkistetut epäkeskisyys-/suuntausarvot;
• hyväksytty työneste, sen näkyvä tila, suodatusolosuhde, toimitusreitti ja koneen näyttämä asetus;
• kiinnitysvaruste, tukipiste, sisääntulopinta, reiän syvyys/kulma sekä läpikuultava tai sokea määritelmä.
• kaikki sähkölliset, syöttö/servo-, pyörähtämis- ja nestetekijät täsmälleen niin kuin ne näkyvät koneessa;
• ajallinen raja, mitatut tulokset, tarkastuslaitteisto ja operaattori/tarkastaja.

Toista riittävästi peruspohjia, jotta voidaan selvittää, onko prosessi vakaa tehtävän päätöksen kannalta. Yksi poikkeuksellisen hyvä pohja ei muodosta prosessiikkunaa, eikä yksi poikkeuksellisen huono pohja saa johtaa parametrin syyttämiseen ennen kuin asennusta tarkistetaan.

Muuta yhtä hyväksyttyä tekijää kerrallaan

Valitse yksi parannettava vastaus – esimerkiksi poraustimeen kulunut aika, ulostulon kartio tai elektrodin kuluminen – ja pidä muut hyväksyntärajat kiinnitettyinä. Muuta yhtä parametria koneentuottajan hyväksytyllä käyttöalueella, toimi samalla näytteiden mallilla ja vertaa samoja mittauksia. Jos useita tekijöitä muutetaan yhtä aikaa, parannuksen tai epäonnistumisen syytä ei voida erottaa toisistaan.

1. Lukitse perustaso ja määritä kokeilukysymys.
2. Valitse yksi hyväksytty tekijä ja ohjattu muutosasteikko.
3. Anna näytteille tunnisteet ennen poraamista.
4. Tarkkaile vakautta, hälytyksiä, nesteen paluuta, elektrodin tilaa, sisääntuloa ja läpimurtoa.
5. Mitaa samat ominaisuudet samalla menetelmällä.
6. Hyväksy, hylkää tai toivita muutos kirjatun säännön mukaisesti.
7. Lukitse hyväksytty versio tuotannon aloittamisen ennen ja säilytä tallenne.

Sähköenergia, pulssin ajoitus, välyksen/servon vastaus, Z-syöttö, elektrodin pyöriminen ja nesteen toiminta voivat vaikuttaa toisiinsa. Niiden nimet ja sallitut arvot vaihtelevat generaattorin ja ohjauksen mukaan. Käytä todellista koneen dokumentaatiota, älä käännetä parametrin numeroa toisesta merkistä tai mallista kuin jos se olisi vastaava.

Ohjaa pesua, jätteiden poistoa ja nestepolkua

Vakaa purkautuminen edellyttää toistettavaa neste- ja epäpuhtauspoistoa. Ennen sähköasetuksen muuttamista tarkista, että hyväksytty neste on vaaditulla tasolla ja kunnossa, että elektrodin reikä ja nesteen kulku ovat esteetön, että suodattimet ja paluureitit ovat käyttökelpoisia, että liitokset eivät vuoda ja että epäpuhtauksia ei kerty olemaan sisääntulon ympärille. Merkitse koneen näyttämä arvo, älä kuvaile asetusta pelkästään sanoin ”korkea paine”.

Älä oleta, että paineen jatkuva lisääminen korjaisi kaikki syvän reiän ongelmat. Liiallinen tai epävakaa nesteen toimitus voi aiheuttaa vuotoja, sumua/pientä pisaroitumaa, elektrodin taipumista tai muun vaihtelun lähteen. Jos virtaus on estynyt, letku tai tiiviste on vaurioitunut, paine käyttäytyy epätavallisesti tai suljettu tila/suojaus ei pysty rajoittamaan prosessia, keskeytä koe ja tarkista järjestelmä turvallisesti koneen käyttöohjeen mukaisesti.

Seuraa elektrodia, ohjainta, pyöritystä ja kulumaa

Elektrodi kuluu EDM-porausta aikana. Sen ulkohalkaisija ja sisähalkaisija, materiaali/rakenne, suoruus/keskikkoisuus, tuettu pituus ja kulumisaste vaikuttavat sekä nesteenvirtauspolkuun että mitattuun reikään. Ohjaimen kulumisesta, saastumisesta, virheasennosta tai sivuttaisesta liikkeestä aiheutuu lisävaihtelua tai poikkeamaa. Pyörimistä tulee tarkistaa sileän toiminnan ja näkyvän epäkeskisyyden varmistamiseksi ennen kuin parametritesta tuloksia tulkitaan.

Mitataan tai muuten kirjataan elektrodin kuluminen sovitulla menetelmällä ja määritellään vaihtosääntö, joka liittyy hyväksyttyyn tulokseen. Älä oleta, että pienin saatavilla oleva elektrodi on automaattisesti nopein tai että nimellishalkaisijaltaan määritelty elektrodi vastaa valmiin reiän halkaisijaa. Nykyinen englanninkielinen D703 ja DD703 sivut luettelevat φ0.3–φ3.0 mm elektrodihalkaisijoiden alueena ; kipinävälin ylitys, kulumisaste, vaihtelu, ohjaimen kunto, syvyys, nesteenvirtaus ja sisääntulo-/läpäisyolosuhteet vaikuttavat edelleen mitattuun reikään.

Käsitellään sisääntulo, täysi syvyys ja läpäisy erillisinä vaiheina

Prosessiehdot voivat muuttua, kun elektrodi tulee ensin kosketukseen pinnan kanssa, etenee reiän läpi ja läpäisee vastakkaisen puolen. Tarkkaile jokaista vaihetta. Tarkista sisääntulo- ja poistumiskohta erikseen, mittaa muotoa tarvittaessa syvyyden suhteen ja merkitse muutokset nesteiden paluussa tai poistumisessa. Tasainen testikappale ei välttämättä toimi kuin kaareva, pinnoitettu, vinossa tai katkennut tuotantopinta.

Suljetun ominaisuuden tapauksessa määrittele syvyys/loppupiste ja tarkastusmenetelmä kokeilun ennen. Läpikuultavan reiän tapauksessa määrittele, miten läpäisy havaitaan ja päättyykö kulunut aika ensimmäiseen läpäisyyn vai loppuuko se viimeistely/pesu-vaiheen jälkeen. Älä koskaan oleta "teräväreunattomuutta" tai vaurioittamattomia sisääntulo- ja poistumiskohtia ilman tarkastusta.

Tasapainota poraustimeä mitallisten ja pinnan hyväksyntävaatimusten kanssa

Lisääntyvä purkauksen energia voi kasvattaa materiaalin poistoa tietyssä asennossa, mutta se voi myös muuttaa elektrodin kulumaa, ylitystä, kartiomaista muotoa, sisääntulo-/uloskulko-olosuhteita ja lämpöpinnavaikutuksia. Optimointi vaatii siksi vastaustaulukon eikä sääntöä "suurin energia = suurin tuottavuus". Tarkista nopein koe, joka täyttää kaikki vaaditut ominaisuudet, ei nopeinta yksittäistä reikää.

Sähkökäyrätyöstö (EDM) on lämpöprosessi. Jos osan toiminnallisuus tekee pinnan eheystä tärkeäksi, sisällytä määritetty pintatekstuurimenetelmä sekä edustava tarkastus uudelleenmuodostuneesta/valkoisesta kerroksesta, lämpövaikutetusta materiaalista tai mikrorakojen muodostumisesta. Pelkkä visuaalinen tarkastus tai keskimääräinen karheusarvo eivät välttämättä täytä asetettuja teknisiä vaatimuksia.

Käytä oikeaa ohjausmallia tehtävään

D703 on ei-CNC, yksikäsitteinen EDM-reikäporakone; "yksikäsitteinen" viittaa ohjattuun/servotettuun Z-akselin syöttöön. Työkappaleen sijainti ja asennusmenetelmä on siksi määriteltävä eikä kuvailla ohjelmoituna moniakselisena sijoituksena. DD703 on CNC-/moniakselinen vaihtoehto, kun vaaditaan ohjelmoitua koordinaattisijoittelua tai toistuvia kuvioita. CNC-koordinaatit eivät kuitenkaan takaa valmiin reiän sijaintia: tukipiste, kiinnitys, koneen tila, prosessi ja mittaus kuuluvat edelleen hyväksyntäprosessiin.

Aloita kohteesta EDM-työkalukoneiden sarja , ja vertaa D703- ja DD703-koneita ohjaustarpeen, fyysisen kapasiteetin ja edustavan kokeen perusteella – ei yleisen nopeus-/tarkkuusväitteen perusteella.

Käytä pysäytys- ja turvallisuusrajoja

Noudata tarjoitunutta konetta, generaattoria, elektrodia, työnestettä ja paikan turvallisuusohjeita. Pidä vaaditut suojukset ja turvakytkimet käytössä. Keskeytä prosessi ennen elektrodin/ohjaimen vaihtoa tai nestepolun puhdistusta, ja pura paine kyseisestä piiristä ennen sen avaamista. Sähkökaapit, generaattorit, korkeajännitekomponentit, turvakytkimet ja sisäisten painepiirien huolto kuuluvat koulutetulle henkilökunnalle sovellettavan eristys/lukitusmenettelyn mukaisesti.

Keskeytä koe ja siirrä asia eteenpäin paikan menettelyn mukaisesti, jos seuraavista tapahtuu jokin:

• pitkäkestoinen kaarinta/lyhyt sulku, toistuvat hälytykset tai hallitsematon syöttäytymiskäyttäytyminen;
• epänormaali värähtely, elektrodin epätasainen pyöriminen, ohjaimen vaurio tai odottamaton elektrodin taipuminen;
• esto toimituksessa, paineepävakaus, vuoto, vaurioitunut letku/tiiviste tai hallitsematon suihku/sumu;
• ylikuumeneminen, savu, epätavallinen haju, vaurioitunut johto/liitos tai sähköinen/turvakytkinvika;
• kiinnityksen/työkappaleen liike, referenssipisteen menetys tai tarkastustulos, joka ylittää pysäytysrajan.

Älä ohita turvakatkaisua tai avaa virran saatossa olevaa laitetta jatkaaksesi parametrin kokeilua. Paikalliset lainsäädännölliset vaatimukset ja asennetun koneen käyttöohje ovat tämän yleisen oppaan yläpuolella.

Luo näyte ja tarjouspyyntötietue

Uutta sovellusta varten lähetä piirustus ja edustava pahin tapaus -ominaisuus sen sijaan, että pyydät "nopeimpia asetuksia". Hyödyllinen tekninen arviointi sisältää:

• tarkka työkappaleen materiaali/luokka, lämpökäsittely, mitat ja paino;
• valmiin reiän halkaisija, syvyys, määrä, sisääntulokulma sekä vaatimus läpikuultavuudelle/sokealle reiälle;
• viitetaso, sijainti, pyöristyys/muoto, kartiomainen muoto/suoraviivaisuus sekä sisääntulon/uloskäynnin hyväksyntävaatimukset;
• pinnan tekstuurin ja metallurgisen pinnan eheysvaatimukset;
• tarkastusmenetelmän, otantasuunnitelman ja mahdollisen tuhoavan leikkausosan sallinnan;
• kierroksen keston määritelmän, tuotantomäärän ja työvuorosuunnitelman;
• käytettävissä olevan koneen/ohjauksen mieltymykset, elektrodirajoitukset, pesu/kiinnitysosien saavutettavuus ja automaatiopyynnöt;
• määrämaa, käytettävissä oleva jännite/taajuus ja sovellettavat hyväksyntäasiakirjat.

Hyväksytyn näytteen tallennustiedot pitäisi yhdistää jokaiseen osan tunnisteeseen koneen/asennuksen versioon, parametrien versioon, elektrodin/ohjaimen/nesteen tilaan, ajoitukseen ja mitattuun tulokseen. Jos tuotantomateriaali, geometria, elektrodi, ohjain, nestejärjestelmä, ohjelmisto/parametrien versio, kiinnitin tai hyväksyntämenetelmä muuttuvat, määritellään, vaatiiko muutos uudelleenvalidointia.

Usein kysytyt kysymykset

Kasvaaako purkauksen energia aina porausta nopeammin?

Yleispätevää vastausta ei ole. Muutos voi vaikuttaa materiaalin poistoon, elektrodin kulumiseen, purkauksen vakauden, ylitykseen, vinoutumaan, sisääntulo-/uloskulkuolosuhteisiin ja lämpöpinnavaikutuksiin. Testataan yksi hyväksytty muutos vakioidulla perustasolla ja hyväksytään se vain, kun kokonaisuudessaan saadut tulokset täyttävät vaatimukset.

Tuleeko puhalluspaineen aina kasvaa reiän syvyyden mukana?

Ei. Käytä koneen hyväksyttyä nesteenjakeluväliä ja tarkista koko reitti, mukaan lukien elektrodin reikä, suodattimet, tiivisteet, kotelo ja paluuvirtaus. Tukos, vuoto tai epävakaa paine vaativat turvallisen tarkastuksen, ei hallitsematonta paineen nostoa.

Onko elektrodin halkaisija sama kuin valmiin reiän halkaisija?

Ei. D703 ja DD703 mainitsevat tällä hetkellä φ0,3–φ3,0 mm elektrodin halkaisijan vaihteluvälillä . Valmis koko riippuu myös purkauksenvälistä etäisyydestä, elektrodin kulumasta/epätasaisuudesta, ohjaimesta, materiaalista, syvyydestä, pesusta, sisääntulosta/läpimurrosta ja prosessiasetuksista. Ilmoita ja mittaa vaadittu valmis reikä erikseen.

Voiko onnistuneen parametriryhmän kopioida toiseen osaan?

Se voi olla vain lähtöviite, kun kone, materiaali, elektrodi, ohjain, nestereitti, geometria, kiinnitys ja hyväksyntämenetelmä pysyvät vertailukelpaisina. Vahvista perustaso uudelleen ja validoi uudelleen kaikki muutokset, jotka voivat vaikuttaa tulokseen.

Miten porausnopeus tulisi ilmoittaa?

Määritä aloitus- ja päättymistapahtumat sekä se, sisältääkö kuvaus asennuksen, lähestymisen, poraamisen, läpimurron, elektrodin/ohjauslevyn käsittelyn, tarkastukset ja hylätyt osat. Käytä jokaista vertailua varten samoja rajaus- ja näyteolosuhteita.

Pyydä ohjattua EDM-poraustarkastusta

Vertaa nykyistä D703 ei-CNC-yksikäsitteinen akselikone ja DD703 CNC/moniakselinen kone projektista, tietystä mallista ja pyydetyistä erikoisominaisuuksista. Suuremmat määrät mahdollistavat tietysti erittäin houkuttelevat hinnat. lähetä piirustus, materiaali, edustava reikä ja hyväksyntäsuunnitelma harsMarg voi tarkistaa koneen soveltuvuuden, avata konfiguraatiokysymyksiä sekä tarkastaa vaaditun näytetodistuksen ennen teknisen tarjouksen tai prosessimuutoksen hyväksymistä.