Содержание статьи:
Обработка электрическим разрядом (EDM) — это технология удаления материала или изготовления изделий. Впервые она была представлена Джозефом Пристли в 1770 году. Однако с модернизацией оборудования эта технология теперь интегрирована с компьютерным числовым управлением (ЧПУ). Современные станки EDM интегрированы с автоматизированными операциями ЧПУ и используются для резки металла, удаления материала и т.д. Электроэрозионная обработка приобрела огромную популярность в операциях с ЧПУ и других видах производственной деятельности. Несмотря на свою популярность, эта технология все еще непонятна многим. Поэтому в этой статье мы рассмотрим электроэрозионную обработку (EDM), конструкцию установки EDM и принцип работы EDM.
Что такое электроэрозионная обработка (EDM)
Электроэрозионная обработка (EDM) — это процесс удаления материала путем воздействия на него повторяющегося контролируемого электрического разряда. Он работает на основе термоэлектрического явления. Поскольку электрический разряд происходит между электродом/проволокой и заготовкой, на заготовке генерируется тепловая энергия. Это приводит к удалению слоя материала. Как правило, существует три типа машин EDM: электроэрозионная обработка штамповкой; электроэрозионная обработка малых отверстий и проволочно-вырезная электроэрозионная обработка. Однако в современных производственных процессах проволочно-вырезные электроэрозионные станки интегрируются с ЧПУ. Поэтому в промышленности широко используются автоматизированные электроэрозионные станки.
Виды применяемого оборудования
Существует множество самых разных методов обработки металлических изделий. Однако электроэрозионная обработка дает гораздо лучший результат, чем механическая. Обосновано это задействованием специализированного оборудования.
Для изготовления пресс-форм, деталей сложных форм и изделий, для которых важную роль играет точность обработки, задействуется проволочно-вырезные электроэрозионные станки. К примеру, с помощью электроэррозионных агрегатов создают детали механизмов в авиастроении и даже космической промышленности.
В серийном производстве разнообразных деталей удобно использовать копировально-прошивочное оборудование. Такие агрегаты дают возможность создавать мелкие элементы. Так, оборудование задействуется для изготовления сеток и всевозможных штампов.
Подбирать станки электроэрозионной обработки следует исходя из особенностей поставленных задач. Также следует понимать, что работать с агрегатом могут только квалифицированные специалисты при тщательном соблюдении техники безопасности. Провести обработку в кустарных условиях не удастся.
Давайте рассмотрим конструкцию и принцип работы EDM-обработки.
Конструкция установки для электроэрозионной обработки
Установка для электроэрозионной обработки состоит из следующих компонентов:
- Диэлектрический резервуар и система циркуляции
Это самый нижний компонент установки электроэрозионной обработки. В нем хранится диэлектрическая среда, например, деионизированная вода. Для циркуляции диэлектрической среды из резервуара к электроду установлена насосная система.
- Блок управления и генератор энергии
Блок управления интегрирован с программой ЧПУ и операционной панелью, которая управляет потоком диэлектрика в соответствии с требованиями резки материала.
- Инструментальная стойка и электродный инструмент EDM
Далее, электрод или проволока EDM устанавливается на инструментальную стойку, так как сама проволока выступает в качестве инструмента при обработке EDM. Кроме этих компонентов, в механизм управления могут быть добавлены сервосистемы. Это помогает поддерживать необходимый зазор между проволокой EDM и заготовкой.
Принцип работы электроэрозионного станка
Во время обработки электроэрозионным способом выполняются следующие действия. Эти шаги составляют принцип работы электроэрозионного станка.
- Электрод EDM и заготовка устанавливаются. Между кончиком электрода и заготовкой сохраняется небольшой зазор на рассчитанное расстояние. Это делается с помощью сервомеханизма.
- Включается подача диэлектрика для погружения заготовки в деионизированную воду. Затем подача выключается.
- При подаче команды через блок генерации энергии и управления между заготовкой и электродом создается разность потенциалов. Поскольку электрод генерирует электрическую искру, возникает высокая тепловая энергия, которая приводит к плавлению и испарению металла.
- Хотя электрическая искра, генерируемая электродом, не является непрерывной, она разрывается по мере смывания слоя диэлектрика. Погружение заготовки, создание разности потенциалов и электрическая искра повторяются короткими периодическими циклами и продолжают удалять слой материала до тех пор, пока не будет отрезано необходимое количество материала. Поскольку блок управления электроэрозионных станков интегрирован с системой ЧПУ, сфера применения этой технологии в прецизионной обработке расширилась.
Области применения электроэрозионной обработки
Ниже перечислены распространенные области применения электроэрозионной обработки.
- Изготовление пресс-форм и штампов,
- Изготовление прототипов,
- Микросверление,
- Дезинтеграция компонентов.
Преимущества такого метода обработки
На некоторых промышленных предприятиях сегодня по-прежнему используют механическую обработку металлических заготовок. Однако метод электроэрозионной обработки показал себя куда более эффективным. Можно выделить несколько очевидных преимуществ:
- Высочайшее качество и точность;
- Нет необходимости проводить финишную обработку;
- Возможность получить поверхность с заданной структурой;
- Можно проводить обработку поверхностей различной степени твёрдости;
- При обработке деталей полностью исключена вероятность деформации.
Электроэрозионная обработка открывает широкие возможности и позволяет работать с различными видами металлов. Это становится возможным благодаря тому, что нет необходимости проводить какое-либо механическое воздействие. Также в процессе работы с оборудованием не возникает шума.
