Електроерозійна обробка: як вона може підвищити точність і якість?

Електроерозійна обробка (EDM) може бути корисною для елементів, які важко виготовити за допомогою прямого механічного різання, але якість має бути підтверджена на готовій деталі. Оцінюйте розміри, шорсткість поверхні та будь-які вказані вимоги до цілісності поверхні окремо. Специфікація верстата або візуально гладенька поверхня самі по собі не є доказом того, що задоволені всі вимоги креслення.

До обробки домовтеся, які елементи будуть інспектуватися, як вони пов’язані з базовими точками креслення та які записи забезпечать прийняття деталі. Це пов’язує процес із вимірюваним результатом, а не загальним твердженням про надзвичайну точність. Наступні перевірки стосуються як запропонованих випробувань, так і готових деталей; вони не є універсальним стандартом випробувань чи гарантією продуктивності.

Механізми електроерозійної обробки та інспекція деталей

Безконтактна ерозія та верифікація розмірів

Звичайний електроерозійний метод обробки видаляє матеріал із провідної заготовки за допомогою електричних розрядів через зазор у діелектричному середовищі. Ерозія без контакту не означає, що готова деталь позбавлена теплових впливів, змін розмірів або змін поверхні. Прийняття деталі визначають креслення та результати контролю, а не відсутність різального інструменту.

Записуйте інформацію про верстат і його конфігурацію, кріплення заготовки, базові відмітки та послідовність обробки для перевіреної деталі. Розділяйте дані про позиціонування або повторюваність осей від фактичних вимірювань геометричних елементів. Профіль, порожнина або отвір мають оцінюватися в межах їхньої власної геометрії та стану матеріалу.

У процесному записі включайте інформацію про діелектрик і систему промивання, якщо вона має значення для конкретного завдання. Це допоміжна інформація для відтворення умов обробки, а не заміна розмірного звіту. Якщо відбувається зміна налаштувань, вказуйте цю зміну при порівнянні результатів.

Етапи процесу та вимоги до поверхні

Визначте етапи чорнової та чистової обробки, використані для деталі. Умови імпульсного режиму й послідовність обробки впливають на кінцеву шорсткість поверхні, однак значення параметрів не є виміряним показником шорсткості. Вкажіть етап технологічного процесу, на якому проводилася інспекція.

Зберігайте потрібний параметр шорсткості й одиниці вимірювання окремо від вимог щодо тріщин, переплавленого матеріалу або інших змін поверхні. Результат, що відповідає граничному значенню шорсткості, сам по собі не підтверджує виконання окремих вимог щодо цілісності поверхні.

Якщо після ЕРОС-обробки виконуються шліфування, полірування або інша операція, уточніть, чи описує результат інспекції поверхню після ЕРОС чи кінцеву поверхню після цієї додаткової операції. Це запобігає порівнянню результатів, отриманих на різних етапах виробництва.

Прийняття за розмірами для деталей, виготовлених методом дротової ЕРОС

Визначення профілю та місць вимірювання

Провідний електроерозійний різання використовує провідний електрод для виконання програмованого розрізу. Вкажіть фактичний провід та систему його подачі, а не припускати, що кожна машина подає однаковий споживаний матеріал однаковим чином. Для інспекції визначте профіль, базові посилання, вимоги до кутів та відповідні розташування у товщині заготовки.

Під час огляду Обробка EDM у пропозиції надайте межі креслення та запитайте, які вимірювання готової деталі продемонструють їх. Зареєструйте інспектовану характеристику та її розташування. Не замінюйте заяву про позиціонування верстата доказами щодо саме цього профілю.

Якщо для завдання важливе різання з ухилом, протягування проводу або інші функції керування, підтвердіть їх наявність та зафіксуйте, чи використовувалися вони. Їх наявність сама по собі не підтверджує точність розмірів або якості поверхні отриманої деталі.

Зареєструвати результати поверхні при провідному електроерозійному різанні

Звіт про шорсткість має вказувати потрібний параметр, одиниці вимірювання, розташування поверхні, напрямок вимірювання та налаштування використовуваного приладу. Узгодьте метод, відповідний до вказаної поверхні, у тому числі відповідне фільтрування й довжину оцінки. Не вважайте ізольоване значення Ra порівнянним із результатом, отриманим за невизначених умов.

Переплавлений матеріал — це матеріал, який знову затвердів на обробленій поверхні. Його оцінка проводиться окремо від звичайного вимірювання профілю шорсткості. Якщо замовник встановлює граничні значення для переплавленого шару, тріщин або інших показників цілісності поверхні, узгодьте метод дослідження й вимоги до звітності до прийняття деталі.

Для вимогливих компонентів визначте, які поверхні й елементи потребують цих додаткових перевірок. Навіть дуже гладка обробка чи використання певного генератора чи стратегії остаточної обробки не скасовують необхідності підтвердження вимог, встановлених для даного завдання.

Розмірна придатність для порожнин, отриманих методом електроерозійного занурення (Sinker EDM)

Розділяйте дані електрода та виміри порожнини

У процесі електроерозійного оброблення з опусканням використовується електрод заданої форми для створення порожнини. Геометрія електрода є корисною інформацією щодо процесу, але не є кінцевим розміром порожнини. Визначте характеристики порожнини, посилання на глибину та доступ для вимірювання, необхідні для приймання.

Коли порівнюємо Обробка EDM для порожнини вкажіть обладнання, електрод, допуск, пов’язаний із міжелектродною відстанню, систему промивання та будь-яку застосовану стратегію руху. Підтвердіть наявність відповідних характеристик безпосередньо на реальному верстаті, замість того щоб припускати, що орбітальний рух або компенсація є універсальними.

Звіт про перевірку електрода, інформацію про позиціонування верстата та перевірку готової порожнини оформлюйте як окремі записи. Оцініть порожнину відповідно до креслення, у тому числі за місцями розташування та геометричними вимогами, домовленими щодо вимірювання. Ні точність електрода, ні повторюваність позиціонування самі по собі не забезпечують відповідності порожнини.

Зазначте стан матеріалу під час остаточної перевірки

Визначте фактичну марку матеріалу та стан термічної обробки заготовки. Електроерозійну обробку можна розглядати для провідних твердих матеріалів, але придатність матеріалу та умови обробки все ще вимагають матеріалоспецифічного аналізу. Сама за собою твердість не забезпечує очікуваних результатів щодо розмірів або якості поверхні.

Запишіть послідовність виробництва, у тому числі термічну обробку та всі операції, що виконуються після електроерозійної обробки. Вкажіть стан деталі на остаточному інспектуванні. Вимірювання, отримане на раннішій стадії, не слід подавати як підтвердження прийнятності пізнішого, зміненого стану без необхідних перевірок.

Порівняйте альтернативні технології обробки за однаковим кресленням та однаковими вимогами до остаточного приймання. Не потрібно припускати, що механічну обробку завжди треба завершувати в м’якому стані або що електроерозійна обробка завжди є єдиним шляхом до отримання прийнятної загартованої деталі.

Докази узгодженості протягом виробничої партії

Відстежувані програми та записи інспектування

Зберігайте ревізію програми, відповідні параметри процесу, конфігурацію обладнання та ідентифікацію перевіреної деталі разом. Ці записи допомагають пояснити, що призвело до певного результату, і що змінилося між різними завданнями. Вони не замінюють перевірку характеристик, які підлягають прийманню.

Вважайте збережені параметри початковими умовами для вказаного налаштування, а не гарантією того, що кожна наступна деталь буде відповідати першій. Фіксуйте зміни в матеріалі, геометрії, інструменті, налаштуванні чи інших відповідних умовах і застосовуйте домовлені перевірки, коли такі зміни впливають на виконання завдання.

Якщо потрібно оцінити здатність процесу, визначте характеристику, граничні значення специфікації, виробничі дані та підходящий метод аналізу. Єдина придатна деталь не забезпечує розрахунок Cpk і не демонструє стабільності виробничого процесу. Наводьте будь-яке твердження щодо здатності разом із межами даних та припущеннями.

Перевірка навколо перерв і автоматизованих циклів

Для будь-якої затвердженої автоматизованої операції домовитися про те, які перевірки необхідно виконати після перерви або перезапуску. Фіксувати відповідні події, наприклад, обрив дроту, заміну електродів або коригування налаштувань. Підтвердити робочі та безпекові заходи безпосередньо на реальному верстаті; нематеріальне ерозійне оброблення не є дозволом на роботу без нагляду.

Оцінювати узгодженість за результатами вимірювань із зразка, узгодженого для виробництва. Визначити, які деталі було оглянуто, та чи відрізнялися їх матеріал, налаштування та умови процесу. Не описувати результат вибіркового контролю як доказ того, що всі невиміряні деталі є ідентичними.

У разі наявності на верстаті функції зворотного зв’язку щодо процесу або вимірювання розмірів визначити встановлену функцію та реєстри, які вона формує. Розрізняти інформацію керування, що використовується під час обробки, та документальні дані, необхідні для остаточного приймання деталі.

Узгодити план приймання з деталлю

Характеристики оснащення та вимоги до поверхні

Для інструментів підключіть кожне вказане вимірювання до відповідної порожнини, профілю, краю або базової характеристики. Корисний звіт пояснює, яким вимогам креслення відповідає кожен результат. Загальні твердження про те, що EDM — це переважний процес виготовлення інструментів, не можуть встановити такий зв’язок.

Для порожнини форми визначте поверхні, до яких застосовуються вимоги щодо шорсткості, і повідомте про їх стан після домовленої остаточної операції. Будь-яке твердження про продуктивність лиття або тривалість циклу потребує окремих даних застосування; його не слід висновувати лише з показників шорсткості.

Для профілю матриці перевірте вказані краї, радіуси та стан поверхонь. Не припускати, що край, виготовлений методом EDM, автоматично не має заусінців, задовольняє всі вимоги до кутів або збільшує термін служби інструменту. Прийняття стосується виміряної та оглянутої деталі, а не позначки процесу.

Вимоги замовника до критичних характеристик

Для отвору або іншої критичної характеристики домовтеся про розміри, розташування та поверхневі ознаки, необхідні замовнику, до механічної обробки. Чітко вкажіть будь-які недоступні для вимірювання зони або потребу в представницькому зразку під час планування інспекції.

У разі встановлення вимог щодо цілісності поверхні скористайтеся вимогами до матеріалу та креслення, щоб домовитися про обсяг дослідження. Візуальна перевірка або результат вимірювання шорсткості можуть відповідати на інше запитання, ніж дослідження підповерхневих або металургійних змін.

Для регульованих або чутливих компонентів вимоги замовника та застосовні процедури кваліфікації визначають необхідні докази. Електроерозійна обробка (EDM) сама по собі не є підтвердженням прийняття у медичній, авіаційній або інших регуляторних галузях. Надсилайте креслення, стан матеріалу, вимоги до інспекції та передбачену конфігурацію верстата при запиті технічної пропозиції.

Часті запитання

Яку інформацію про матеріал слід включати до звіту про електроерозійну інспекцію

Записувати фактичну марку матеріалу та його стан під час обробки та остаточного контролю, включаючи відповідну термічну обробку або подальші операції. Якщо запропонований матеріал не був кваліфікований для даного процесу, це питання слід вирішити окремо, а не припускати, що лише електропровідність забезпечує прийнятний результат.

Чи доводить точність позиціонування точність готової деталі?

Ні. Дані про позиціонування описують тест верстата за вказаних умов. Прийняття готової деталі вимагає вимірювання вказаних характеристик згідно з кресленням і базами за допомогою відповідного методу. Під час інтерпретації результатів, отриманих поблизу межі прийнятності, слід враховувати відповідну невизначеність вимірювання.

Як відрізняються записи для прототипів та серійного виробництва?

Прототипний звіт описує досліджений зразок та умови. У виробничому звіті також слід визначити досліджений зразок, відповідні зміни та обсяг будь-якого твердження щодо узгодженості. Успішне випробування є корисним доказом, але воно не забезпечує автоматичного підтвердження здатності партії.

Як слід повідомляти про шорсткість поверхні, отриманої електроерозійним способом

Вказати параметр і одиниці вимірювання, розташування поверхні, напрямок вимірювання, застосовні налаштування вимірювання та стадію виробництва. Ідентифікувати прилад і метод, а також інформацію про калібрування й невизначеність, яка є доречною для прийняття рішення щодо прийнятності. Зберігати результати вимірювання шорсткості окремо від будь-яких додаткових досліджень цілісності поверхні й не замінювати виміряні результати загальним діапазоном шорсткості, отриманої електроерозійним способом.