EDM-fúrás: Tippek a sebesség és a pontosság optimalizálásához

Az EDM-fúrás optimalizálása azt jelenti, hogy egy meghatározott eredményt javítunk ellenőrzött körülmények között – nem pedig egyetlen, univerzális áram-, impulzus-, előtolási-, forgási- vagy hűtési értékkészlet alkalmazásával. Induljon egy stabil alapvonalból, változtasson egyszerre csak egy jóváhagyott tényezőn, fúrjon reprezentatív mintákat, és mérje le minden olyan jellemzőt, amely a rajz szempontjából lényeges. A rövidebb fúrási idő csak akkor hasznos, ha a méret, a helyzet, az alak, a belépési/kilépési állapot, valamint az esetlegesen előírt felületi integritási korlátozások továbbra is megfelelnek a követelményeknek.

Az EDM lyukfúrás általában forgó csöves elektródát és folyadékot használ, hogy támogassa a kisülési rést, a hűtést és az elroncsolódott anyag eltávolítását. Az eredmény a teljes rendszertől függ: gép és generátor, munkadarab, elektróda, vezető, folyadékút, rögzítőberendezés, alapfelület, lyukgeometria, beállítások, környezeti feltételek és ellenőrzési módszer. Rögzítse ezt a rendszert, mielőtt megpróbálná javítani.

Határozza meg az eredményt a paraméter módosítása előtt

Írja le először az elfogadási tervet. Azonosítsa pontosan az anyagot és a hőkezelési feltételeket, a kész furat átmérőjét, mélységét, átmenő/vakfurat-követelményt, belépési szöget, alapfelületet és pozíciót, mennyiséget, valamint a gyártási időhatárokat. Ha fontos a kerekesség, a kúposság, az egyenesség, a felületi struktúra, a újraolvadt réteg, a hőhatás alatt álló anyag vagy a mikrotörések, akkor határozza meg a szükséges jellemzőt és ellenőrzési módszert, ne rejtse el ezeket a „precízió” szó mögé.

A mérési módszernek képesnek kell lennie a megadott jellemző feloldására, és az elfogadási szabálynak figyelembe kell vennie a megállapodott mintavételt és a mérési bizonytalanságot. Ne alakítsa át a gépi parancs lépését a kész lyuk pontosságának bizonyítékává.

Ismételhető alapvonal létrehozása

Használjon egy jellemző munkadarabot vagy próbatestet ugyanazzal az anyagminőséggel, hőkezeléssel, vastagsággal, belépési felülettel és furatiránnyal, mint a tervezett feladat. Rögzítse a gépet, a generátorprogramot/verziót, az elektródát és a vezetőt, a munkafolyadékot és a szűrési állapotot, a rögzítőberendezést/referenciapontot, a környezeti feltételeket és a vizsgálati tervet. Címkézze meg minden mintát, és őrizze meg az alapérték eredményét, mielőtt bármit is megváltoztatna.

Egy hasznos alapérték-feljegyzés tartalmazza:

• a gép modelljét/sorozatszámát és a ténylegesen használt vezérlő- vagy generátorprogramot;
• a munkadarab anyagát, minőségét, állapotát, méreteit, tételszámát és elektromos érintkezési feltételeit;
• az elektróda anyagát/felépítését, külső és belső átmérőjét, tételszámát és használható hosszát;
• a vezető azonosítóját/állapotát, forgási feltételeit és minden ellenőrzött futáseltérés/igazítási értéket;
• az engedélyezett munkafolyadékot, látható állapotát, szűrési állapotát, szállítási útvonalát és a gépen megjelenített beállítást;
• a rögzítőberendezést, a referenciapontot, a belépési felületet, a furat mélységét/szögét és a átmenő/vakfurat meghatározását;
• az összes villamos, tápláló/szervó, forgási és folyadékbeállítás pontosan úgy, ahogy a gépen látható;
• időzítési határ, mért eredmények, ellenőrző berendezések és működtető/ellenőrző személyzet.

Ismételje meg elegendő alapvonal-fúrást annak megállapításához, hogy a folyamat stabil-e a tervezett döntéshez. Egy különösen jó fúrás nem jelent folyamatablakot, és egy különösen rossz fúrás esetén a paraméter hibájának feltételezése előtt át kell tekinteni a beállítást.

Egyszerre csak egy jóváhagyott tényezőt változtasson meg

Válasszon ki egy javítandó választ – például a fúrás teljes időtartamát, a kimeneti lejtést vagy az elektródafogyasztást – miközben a többi elfogadási határt rögzíti. Módosítson egy paramétert a gép gyártója által jóváhagyott üzemeltetési tartományon belül, reprodukálja ugyanazt a mintamintát, és hasonlítsa össze ugyanazokat a méréseket. Ha több tényezőt egyszerre módosítanak, akkor egy javulás vagy hiba okát nem lehet elkülöníteni.

1. Rögzítse az alapvonalat, és határozza meg a próbafázis kérdését.
2. Válasszon ki egy jóváhagyott tényezőt és egy szabályozott változtatási szintet.
3. Rendeljen minta-azonosítókat a fúrás előtt.
4. Figyelje a stabilitást, a riasztásokat, a folyadék visszatérését, az elektródák állapotát, a behatolást és a kijutást.
5. Ugyanazokat a jellemzőket ugyanazzal a módszerrel mérje.
6. A írásos szabály alapján fogadja el, utasítsa el vagy ismételje meg a változtatást.
7. Győződjön meg arról, hogy a jóváhagyott verzió le van fagyasztva a gyártás megkezdése előtt, és őrizze meg a feljegyzést.

Az elektromos energia, az impulzusidőzítés, a résgyorsítás / szervóválasz, a Z-irányú előtolás, az elektródaforgás és a folyadékellátás egymásra hatással lehet. A neveik és a megengedett értékek géptípustól és vezérlőtől függően változnak. Használja a tényleges gép dokumentációját, és ne fordítsa le egy másik márkájú vagy modellű gép paraméterszámát úgy, mintha az egyenértékű lenne.

A folyadékáramlás, a szennyeződések és a folyadékút irányítása

A stabilis kisüléshez ismételhető folyadék- és szennyeződés-eltávolítási körülmények szükségesek. Az elektromos beállítás módosítása előtt ellenőrizze, hogy az engedélyezett folyadék a megfelelő szinten és állapotban van-e, az elektróda furata és a szállítási útvonal tiszta, a szűrők és visszatérő útvonalak üzemképesek, a csatlakozások nem szivárognak, és a bejárat környékén nem gyűlnek össze szennyeződések. Rögzítse a gép által kijelzett értéket, ne csak „magas nyomás”-ként írja le a beállítást.

Ne feltételezze, hogy a fokozatosan növekvő nyomás minden mélyfurat-problémát megold. A túlzott vagy instabil szállítás szivárgást, permetet/ködöt, az elektróda elhajlását vagy más változékonyságot okozhat. Ha a folyadékáramlás elzáródik, egy cső/tömítés megsérült, a nyomás rendellenesen viselkedik, vagy az elválasztó burkolat/védőberendezés nem képes befogadni a folyamatot, állítsa le a próbát, és biztonságosan ellenőrizze a rendszert a gépkönyv utasításai szerint.

Elektróda, vezető, forgás és kopás nyomon követése

Az elektróda fogyásnak van kitéve az EDM-fúrás során. Külső és belső átmérője, anyaga/felépítése, egyenessége/koncentricitása, támasztatlan hossza és kopása mind a folyadékáramlást, mind a mért furatot befolyásolja. A vezető kopása, szennyeződése, rossz igazítása vagy oldalirányú játéka run-out-ot vagy elhajlást okozhat. A forgás simaságát és látható excentricitását ellenőrizni kell, mielőtt egy paraméterpróba eredményét értelmeznénk.

Mérjük vagy másként rögzítsük az elektróda-fogyást az elfogadott módszer szerint, és állítsunk fel egy csereszabályt, amely az elfogadott eredményhez kapcsolódik. Ne következtessünk arra, hogy a legkisebb elérhető elektróda automatikusan a leggyorsabb, vagy hogy egy névleges elektróda-átmérő megegyezik a kész furat átmérőjével. A jelenlegi angol D703 és DD703 oldalak felsorolják 0,3–3,0 mm-es átmérőtartományt elektróda-átmérőként ; a szikra-rés túlvágása, a kopás, a run-out, a vezető állapota, a mélység, a folyadékellátás, valamint a behatolási és átütési feltételek továbbra is befolyásolják a mért furatot.

Kezeljük a Behatolást, a Teljes Mélységet és az Átütést különálló szakaszokként

A folyamatfeltételek megváltozhatnak, amint az elektróda először érinti a felületet, áthalad a furaton, majd átjut a távoli oldalon. Figyelje meg az egyes szakaszokat. Az inlet és az outlet külön-külön történő vizsgálatát végezze el, a méreteltérés mérését a szükséges mélységig végezze el, és jegyezze fel, hogy a folyadék visszatérésének vagy kiáramlásának viselkedése megváltozik-e. Egy sík tesztpéldány nem feltétlenül reprodukálja a görbült, bevonatos, döntött vagy megszakított gyártási felületet.

Zárt furat esetén határozza meg a mélységet/végpontot és a vizsgálati módszert a próbálkozás előtt. Átmenő furat esetén határozza meg, hogyan történik a „áttörés” észlelése, valamint azt, hogy az eltelt idő mérését az első áttörésnél vagy a befejező/kiöblítő szakasz után szüntessék-e meg. Soha ne feltételezzen „maradékmentes” vagy sérülésmentes belépést/kilépést ellenőrzés nélkül.

A fúrási időt a méret- és felületminőségi elfogadási kritériumokkal egyensúlyozza

A kisülési energia növelése növelheti az anyagleválasztást egy adott berendezésnél, de egyidejűleg módosíthatja az elektródfogyást, a túlvágást, a kúposságot, a belépési/kilépési feltételeket és a hőhatású felületi hatásokat. Az optimalizáláshoz ezért egy választáblázatra van szükség, nem pedig a „maximális energia = maximális termelékenység” szabályra. Értékelje a leggyorsabb próbát, amely minden megkövetelt jellemzőt teljesít, ne a leggyorsabb egyedi furatot.

Az elektromos szikraforgácsolás (EDM) egy hőalapú eljárás. Amennyiben a alkatrész funkciója miatt a felületi integritás fontos, akkor a megadott felületi érdesség-meghatározási módszert és egy képviselő ellenőrzést a újraolvadt/fehér rétegre, a hőhatott anyagra vagy a mikrotörésekre is be kell fogadni. Egy vizuális ellenőrzés vagy egy átlagos érdességérték önmagában nem elégítheti ki a megadott műszaki követelményt.

Használja a megfelelő vezérlési modellt a feladathoz

A D703 egy nem CNC, egyszerű tengelyes EDM lyukfúró gép; az „egyszerű tengely” a vezérelt/szervó Z-tengelyes előtolást jelöli. A munkadarab helyzete és a beállítási módszer ezért meghatározandó, nem pedig programozott többtengelyes pozicionálásként írható le. A DD703 a CNC/többtengelyes változat, amikor programozott koordinátás pozicionálásra vagy ismétlődő mintákra van szükség. A CNC-koordináták továbbra sem bizonyítják a kész lyuk pozícióját: a mértékadó felület, a befogó, a gép állapota, a folyamat és a mérés továbbra is részei a fogadási feltételeknek.

Kezdje a EDM fúrógép-sorozata -től, majd hasonlítsa össze a D703-at és a DD703-at a vezérlési igény, a fizikai kapacitás és a képviselő próbafeladat alapján – ne egy általános sebesség/pontosság állításból.

Alkalmazza a leállítási és biztonsági határokat

Kövesse a mellékelt gép-, generátor-, elektróda-, munkafolyadék- és helyszíni biztonsági utasításokat. Tartsa üzemképes állapotban a szükséges védőburkolatokat és biztonsági kapcsolókat. Állítsa le a folyamatot az elektróda/vezető cseréje vagy a folyadékútvonal megtisztítása előtt, és engedje le a nyomást a megfelelő körben, mielőtt azt megnyitná. Az elektromos szekrények, generátorok, nagyfeszültségű alkatrészek, biztonsági kapcsolók és belső nyomásrendszer karbantartása csak képzett személyzet számára végezhető el a vonatkozó elválasztási/zárolási eljárás szerint.

Állítsa le a próbát, és emelje szintre a helyszíni eljárás szerint, ha bármelyik alábbi esemény következik be:

• tartós ívképződés/rövidzárlat, ismétlődő riasztások vagy ellenőrizetlen táplálási viselkedés;
• abnormális rezgés, elektróda runout (elfordulás), vezető sérülése vagy váratlan elektróda-hajlítás;
• elzáródott szállítás, nyomásingadozás, szivárgás, sérült cső/tömítés vagy ellenőrizetlen permet/pára;
• túlmelegedés, füst, szokatlan szag, sérült kábel/csatlakozás vagy elektromos/biztonsági kapcsoló hiba;
• rögzítő/munkadarab elmozdulása, referencia pont elvesztése vagy ellenőrzési eredmény, amely a leállítási határon kívül esik.

Ne hagyja figyelmen kívül a biztonsági reteszelést, és ne nyissa ki az áram alatt álló berendezést egy paraméterkísérlet folytatásához. A helyi jogszabályok és a géphez mellékelt kezelési útmutató elsőbbséget élveznek e szokásos útmutatónál.

Minta- és ajánlatkérési adatfelvétel létrehozása

Új alkalmazás esetén küldje el a rajzot és a képviselő legrosszabb esetet jelentő geometriai elemet, ne pedig azt kérje, hogy „a leggyorsabb beállítások” legyenek – egy hasznos műszaki értékelés tartalmazza:

• a pontos munkadarab-anyagot/-minőséget, hőkezelést, méreteket és súlyt;
• a megmunkált lyuk átmérőjét, mélységét, darabszámát, belépési szögét, valamint azt, hogy átmenő vagy vaklyuk legyen;
• a méret- és helyzetmeghatározási alapokat, a kör alakosságot/alakpontosságot, a kúposságot/egyenesességet, valamint a belépési és kilépési feltételeket;
• a felületi érdesség- és a fémügyi felületi integritási követelményeket;
• az ellenőrzési módszert, a mintavételi tervet és bármely megengedett romboló vizsgálatot;
• a ciklusidő meghatározását, a gyártandó mennyiséget és a műszakbeosztást;
• a rendelkezésre álló gép/vezérlési preferenciát, az elektródákra vonatkozó korlátozásokat, a mosófolyadék- és rögzítőberendezés-hozzáférést, valamint az automatizálási igényeket;
• célország, rendelkezésre álló feszültség/frekvencia és alkalmazandó elfogadási dokumentumok.

A jóváhagyott minta-feljegyzésnek minden alkatrészazonosítót össze kell kötnie a gép/berendezés verziójával, a paraméterek verziójával, az elektródák/vezetők/folyadék állapotával, az időzítéssel és a mért eredménnyel. Ha a gyártási anyag, a geometria, az elektróda, a vezető, a folyadékrendszer, a szoftver/paraméter-verzió, a rögzítőeszköz vagy az elfogadási módszer megváltozik, meg kell határozni, hogy újraérvényesítés szükséges-e.

Gyakran Ismételt Kérdések

A nagyobb kisütési energia mindig gyorsabb fúrást eredményez?

Nincs univerzális válasz. Egy változás befolyásolhatja a anyageltávolítást, az elektróda kopását, a kisütés stabilitását, az átfúrást, a lejtést, a belépési/kilépési feltételeket és a hőhatású felületi hatásokat. Egy jóváhagyott változást rögzített alapvonal mellett kell tesztelni, és csak akkor lehet elfogadni, ha a teljes eredmény megfelel.

A fúrófolyadék nyomását mindig növelni kell a furat mélységének növekedésével?

Nem. Használja a gép által jóváhagyott folyadékellátási tartományt, és ellenőrizze az egész útvonalat, beleértve az elektróda furatát, szűrőket, tömítéseket, burkolatot és a visszafolyást. Eltámasztás, szivárgás vagy instabil nyomás esetén biztonságos ellenőrzés szükséges, nem pedig kontrollálatlan növelés.

Az elektróda átmérője megegyezik-e a kész furat átmérőjével?

Nem. A D703 és a DD703 jelenleg 0,3–3,0 mm-es elektródaátmérő-tartományként szerepel . A kész méret függ továbbá a kisülési rés, az elektróda kopása/runout, a vezető, az anyag, a mélység, a fúrási folyadék átáramlása, a behatolás/áttörés és a folyamatbeállításoktól. A szükséges kész furat méretét külön meg kell határozni és mérni.

Egy sikeres paraméterkészlet más alkatrészen is alkalmazható?

Csak kiindulási referenciaként szolgálhat, ha a gép, az anyag, az elektróda, a vezető, a folyadékellátás útvonala, a geometria, a rögzítés és az elfogadási módszer összehasonlítható marad. Bármely eredményre hatással lehető változás esetén újra kell állítani az alapvonalat, és újra érvényesíteni kell.

Hogyan kell jelenteni a fúrási sebességet?

Határozza meg a kezdő/befejező eseményeket, valamint azt, hogy a diagram tartalmazza-e a beállítást, a megközelítést, a fúrást, a átmenetet, az elektróda/vezető kezelését, az ellenőrzést és az elutasított alkatrészeket. Ugyanazokat a határokat és mintavételi feltételeket használja minden összehasonlításhoz.

Kérjen egy vezérelt EDM-fúrási felülvizsgálatot

Hasonlítsa össze az aktuális D703 nem CNC, egyszerű tengelyű gép és DD703 CNC/többtengelyes gép , akkor küldje el a rajzot, az anyagot, a képviselő furatot és az elfogadási tervet a HarsMarg felülvizsgálhatja a gép illeszkedését, nyitott konfigurációs kérdéseket és a minta-bizonyítékot, mielőtt technikai ajánlatot vagy folyamat-módosítást fogadnának el.