1. electroerosión
1) Principios básicos
EDM es un método de procesamiento especial que utiliza el efecto de erosión eléctrica generado por la descarga de pulsos entre los dos electrodos sumergidos en el fluido de trabajo para erosionar los materiales conductores. También se denomina mecanizado por descarga eléctrica o mecanizado por electroerosión.
EDM es adecuado para el procesamiento de piezas complejas como cavidades pequeñas de precisión, ranuras estrechas, surcos y esquinas. Donde las superficies complejas son difíciles de alcanzar para la herramienta, donde se requieren cortes profundos y donde la relación longitud-diámetro es particularmente alta, el proceso EDM es superior al fresado. Para el procesamiento de piezas de alta tecnología, la descarga de electrodos de fresado puede mejorar la tasa de éxito, y EDM es más adecuado que los costos de herramientas altos y costosos.
Además, cuando se especifica el acabado EDM, se utiliza EDM para proporcionar una superficie con patrón de chispas. Hoy, con el rápido desarrollo del fresado de alta velocidad, el espacio de desarrollo de EDM se ha reducido hasta cierto punto. Al mismo tiempo, el fresado de alta velocidad también ha supuesto un mayor avance tecnológico para la electroerosión. Por ejemplo, el fresado de alta velocidad se utiliza para fabricar electrodos. Debido a la realización del procesamiento de área estrecha y los resultados de superficie de alta calidad, la cantidad de diseños de electrodos se reduce considerablemente. Además, el uso de fresado de alta velocidad para fabricar electrodos también puede aumentar la eficiencia de producción a un nuevo nivel y puede garantizar la alta precisión de los electrodos, por lo que también se mejora la precisión de EDM.
Si la mayor parte del mecanizado de la cavidad se realiza mediante fresado de alta velocidad, la electroerosión solo se utiliza como medio auxiliar para limpiar las esquinas y recortar los bordes, de modo que el margen sea más uniforme y menos
2) Equipamiento básico: Máquinas herramienta de electroerosión.
3) Características principales
Puede procesar materiales y piezas de trabajo con formas complejas que son difíciles de cortar con métodos de corte ordinarios; no hay fuerza de corte durante el procesamiento; no hay defectos como rebabas y marcas de cuchillos; el material del electrodo de la herramienta no necesita ser más duro que el material de la pieza de trabajo; el uso directo del procesamiento de energía eléctrica es conveniente para la automatización; Después del procesamiento, se forma una capa metamórfica en la superficie, que debe eliminarse aún más en algunas aplicaciones; la purificación del fluido de trabajo y el tratamiento de la contaminación por humo generada durante el procesamiento son más problemáticos.
EDM tiene las siguientes características
Puede procesar cualquier material conductor de alta resistencia, alta dureza, alta tenacidad, alta fragilidad y alta pureza; no hay una fuerza mecánica obvia durante el procesamiento, y es adecuado para procesar piezas de trabajo y microestructuras de baja rigidez: los parámetros de pulso se pueden ajustar según las necesidades y se pueden usar en la misma máquina El mecanizado de desbaste, el mecanizado de semiacabado y el mecanizado de acabado son realizado en la máquina herramienta; los pozos en la superficie después de EDM son buenos para el almacenamiento de aceite y la reducción de ruido; la eficiencia de producción es menor que la del mecanizado de corte; parte de la energía se consume en el electrodo de la herramienta durante el proceso de descarga, conduce a la pérdida del electrodo y afecta la precisión de formación.
4) Ámbito de aplicación
Procesamiento de moldes y piezas con agujeros y cavidades de formas complejas; procesamiento de diversos materiales duros y quebradizos, como carburo cementado y acero endurecido; procesamiento de agujeros finos y profundos, agujeros de formas especiales, ranuras profundas, ranuras estrechas y hojas de corte; herramientas de procesamiento y herramientas de medición, como varias herramientas de formación, plantillas y calibres de anillos de rosca.
EDM debe cumplir tres condiciones
1. Se debe utilizar una fuente de alimentación de pulso
2. Se debe usar un dispositivo de ajuste de alimentación automático para mantener un pequeño espacio de descarga entre el electrodo de la herramienta y el electrodo de la pieza de trabajo.
3. La descarga de la chispa se debe realizar en un medio líquido con cierta rigidez dieléctrica (10~107Ω·m).
No todos los aceros para moldes pueden ser electroerosión por espejo
El EDM de algunos aceros para moldes puede lograr fácilmente el efecto espejo, mientras que algunos aceros para moldes no pueden lograr el efecto espejo de todos modos. Al mismo tiempo, la dureza del acero del molde es mayor y el efecto de la superficie del espejo EDM es mejor. Consulte la tabla a continuación para ver varios materiales y propiedades de acabado de espejo.
2. Electroerosión por hilo
1) Principios básicos
Usando alambres de metal delgados que se mueven continuamente (llamados alambres de electrodos) como electrodos, la pieza de trabajo se somete a una descarga de chispa de pulso para grabar el metal y cortarlo en formas. El inglés es Mecanizado por descarga eléctrica con corte de alambre, conocido como WEDM, también conocido como corte de alambre.
2) Equipo básico: máquina herramienta EDM.
3) Características principales
Además de las características básicas de EDM, WEDM también tiene algunas otras características:
① No es necesario fabricar electrodos de herramientas con formas complejas, se puede procesar cualquier superficie curva bidimensional con una línea recta como generatriz;
②Puede cortar una rendija estrecha de aproximadamente 0.05 mm;
③ Durante el procesamiento, todos los materiales en exceso no se procesan como desechos, lo que mejora la tasa de utilización de energía y materiales;
④En el WEDM de baja velocidad donde el alambre del electrodo no se recicla, la actualización continua del alambre del electrodo es beneficiosa para mejorar la precisión del procesamiento y reducir la rugosidad de la superficie;
⑤ La eficiencia de corte que puede lograr WEDM es generalmente {{0}} mm2/min, hasta 300 mm2/min; la precisión de procesamiento es generalmente de ±0.01 a ±0.02 mm, hasta ±0.004 mm; la rugosidad de la superficie generalmente es Ra2.5 a 1.25 micras, y la más alta puede alcanzar Ra0.63 micras; el espesor de corte es generalmente 40-60 mm, y el espesor máximo puede alcanzar los 600 mm.
4) Ámbito de aplicación
Se utiliza principalmente para procesar: varias piezas de trabajo complejas y precisas, como punzones, matrices, punzones y matrices, placas de fijación, placas de pelado, etc. de troqueles de punzonado; electrodos metálicos para herramientas de formación, plantillas y EDM; Todo tipo de orificios diminutos, ranuras estrechas, curvas arbitrarias, etc. Tiene ventajas sobresalientes, como un pequeño margen de mecanizado, alta precisión de mecanizado, ciclo de producción corto y bajo costo de fabricación, y ha sido ampliamente utilizado en la producción. En la actualidad, las máquinas herramienta de descarga eléctrica por cable en el país y en el extranjero representan más del 60 por ciento del número total de máquinas herramienta eléctricas.
El mecanizado por descarga eléctrica con corte de alambre es una tecnología para lograr el mecanizado del tamaño de la pieza de trabajo. Bajo ciertas condiciones de equipo, una formulación razonable de la ruta de procesamiento es un vínculo importante para garantizar la calidad de procesamiento de la pieza de trabajo.
El proceso de procesamiento WEDM de moldes o piezas generalmente se puede dividir en los siguientes pasos.
Analizar y revisar dibujos.
El análisis del patrón es un primer paso decisivo para garantizar la calidad de procesamiento de la pieza de trabajo y los indicadores técnicos integrales de la pieza de trabajo. Tomando el troquel como ejemplo, al digerir el patrón, primero es necesario elegir el patrón de la pieza de trabajo que WEDM no puede o no es fácil de procesar, aproximadamente de la siguiente manera:
1. La rugosidad de la superficie y la precisión dimensional son muy altas, y la pieza de trabajo no se puede rectificar manualmente después del corte;
2. No se permiten en las esquinas del gráfico piezas de trabajo con espacios angostos más pequeños que el diámetro del alambre del electrodo más el espacio de descarga, o piezas de trabajo con esquinas redondeadas formadas por el espacio de descarga de la torre de perforación rígida del electrodo;
3. Materiales no conductores;
4. Partes cuyo espesor exceda la luz de la estructura de alambre;
5. La longitud de procesamiento excede la longitud de carrera efectiva de los carros x e y, y las piezas de trabajo requieren alta precisión.
Bajo la condición de cumplir con el proceso de corte de alambre, la rugosidad de la superficie, la precisión dimensional, el grosor de la pieza de trabajo, el material de la pieza de trabajo, el tamaño, la holgura de ajuste y el grosor de la pieza punzonada deben considerarse cuidadosamente.
Notas de programación
1. Determinación de la holgura de la matriz y el radio del círculo de transición
Determine razonablemente la holgura del troquel. La selección razonable de la holgura del troquel es uno de los factores clave relacionados con la vida útil del troquel y el tamaño de la rebaba de la pieza estampada. La holgura del troquel de diferentes materiales generalmente se selecciona en el siguiente rango:
Para materiales blandos de corte, como cobre, aluminio blando, aluminio semiduro, baquelita, cartón rojo, láminas de mica, etc., el espacio entre el punzón y la matriz se puede seleccionar como 10 por ciento -15 por ciento del espesor del material de punzonado.
Para materiales duros de corte, como láminas de hierro, láminas de acero, láminas de acero al silicio, etc., el espacio entre el punzón y la matriz se puede seleccionar como 15 por ciento -20 por ciento del espesor de punzonado.
Estos son los datos empíricos reales de algunos troqueles de punzonado para corte de alambre, que son más pequeños que los troqueles de punzonado de gran espacio populares internacionalmente. Debido a que la superficie de la pieza de trabajo procesada por corte con alambre tiene una capa de fusión quebradiza, cuanto mayores sean los parámetros eléctricos de procesamiento, peor será la rugosidad de la superficie de la pieza de trabajo y más gruesa será la capa de fusión. Con el aumento de los golpes del troquel, esta capa de superficie quebradiza se desgastará gradualmente y el espacio del troquel aumentará gradualmente.
Determine razonablemente el radio del círculo de transición. Para mejorar la vida útil de los troqueles de estampado en frío en general, se deben agregar círculos de transición en las intersecciones de líneas, círculos de líneas e intersecciones lejanas, especialmente en las esquinas con ángulos pequeños. El tamaño del círculo de transición se puede considerar de acuerdo con el espesor del material de corte, la forma del molde, la vida requerida y las condiciones técnicas de las piezas perforadas. Con el grosor de las piezas perforadas, el círculo de transición también puede aumentar en consecuencia. Generalmente, se puede seleccionar dentro del rango de 0.1-0.5mm.
Para el círculo de transición donde el material de la parte de estampado es delgado, la holgura de ajuste del molde es pequeña y no se permite agrandar la parte de estampado, para obtener una buena holgura de ajuste del punzón y la matriz, generalmente un círculo de transición debe agregarse en la esquina de la figura. Porque la trayectoria de procesamiento del electrodo de alambre procesará naturalmente un círculo de transición con un radio igual al radio del electrodo de alambre más el espacio de descarga de un solo lado en la esquina interior.
2. Calcular y escribir el programa de procesamiento.
Al programar, es necesario elegir una posición de sujeción razonable de acuerdo con los ingredientes y, al mismo tiempo, determinar un punto de partida y una ruta de corte razonables.
El punto de corte debe tomarse en la esquina del gráfico, o en la parte donde es fácil quitar el punto convexo.
La ruta de corte se basa principalmente en el principio de prevenir o reducir la deformación del molde. En general, se debe considerar para facilitar el corte de los gráficos cerca del lado de sujeción.
3. Cinta de programa y cinta de revisión para enhebrar y procesar
Después de hacer la cinta de papel de acuerdo con la hoja del programa, la hoja del programa y la cinta de papel preparada deben verificarse una por una. Después de usar la cinta de papel de corrección para ingresar el programa en el controlador, se puede cortar la muestra. Las piezas de trabajo simples y seguras se pueden procesar directamente. . Para moldes que requieren alta precisión dimensional y un pequeño espacio de coincidencia entre las matrices convexas y cóncavas, es necesario utilizar materiales delgados para el corte de prueba, y la precisión y el espacio de ajuste se pueden verificar en las piezas cortadas. Si se encuentra que no cumple con los requisitos, se debe analizar a tiempo para encontrar el problema y modificar el programa hasta que esté calificado antes de procesar formalmente el molde. Este paso es una parte importante para evitar el desecho de la pieza de trabajo.
Según la situación real, también se puede ingresar directamente desde el teclado, o el programa se puede transferir directamente desde la máquina de programación al controlador.
3. Mecanizado electroquímico
1) Principios básicos
Basado en el principio de disolución anódica en el proceso de electrólisis y con la ayuda de un cátodo formado, un método de proceso que procesa una pieza de trabajo en una determinada forma y tamaño se denomina mecanizado electrolítico.
2) Ámbito de aplicación
El mecanizado electroquímico tiene ventajas significativas para el mecanizado de materiales difíciles de mecanizar, formas complejas o piezas de paredes delgadas. El mecanizado electrolítico se ha utilizado ampliamente, como estriado de barril, cuchillas, impulsores integrales, moldes, orificios de formas especiales y piezas de formas especiales, biselado y desbarbado. Y en el procesamiento de muchas piezas, el proceso de mecanizado electrolítico ha ocupado una posición importante o incluso insustituible.
3) Ventajas
Amplia gama de procesamiento. El mecanizado electrolítico puede procesar casi todos los materiales conductores y no está limitado por las propiedades mecánicas y físicas del material, como la resistencia, la dureza, la tenacidad, etc., y la estructura metalográfica del material después del procesamiento básicamente no cambia. A menudo se utiliza para procesar materiales difíciles de mecanizar, como aleaciones duras, aleaciones de alta temperatura, acero templado y acero inoxidable.
4) Limitaciones
La precisión del procesamiento y la estabilidad del procesamiento no son altas; el costo de procesamiento es alto y cuanto más pequeño es el lote, mayor es el costo adicional por pieza.
4. Procesamiento láser
1) Principios básicos
El procesamiento láser consiste en utilizar la energía de la luz para lograr una alta densidad de energía en el punto de enfoque después de ser enfocado por la lente, y derretir o gasificar el material en muy poco tiempo y grabarlo para realizar el procesamiento.
2) Características principales
La tecnología de procesamiento láser tiene las ventajas de menos desperdicio de material, un efecto de costo obvio en la producción a gran escala y una gran adaptabilidad para procesar objetos. En Europa, la tecnología láser se utiliza básicamente para soldar materiales especiales, como carcasas y bases de automóviles de alta gama, alas de aviones y fuselajes de naves espaciales.
3) Ámbito de aplicación
El procesamiento láser es la aplicación más utilizada de los sistemas láser. Las principales tecnologías incluyen: soldadura por láser, corte por láser, modificación de superficies, marcado por láser, taladrado por láser, micromecanizado y deposición fotoquímica, estereolitografía, grabado por láser, etc.
5. Procesamiento de haz de electrones
1) Principios básicos
El procesamiento de haces de electrones es el procesamiento de materiales utilizando el efecto térmico o el efecto de ionización de haces de electrones convergentes de alta energía.
2) Características principales
Alta densidad de energía, fuerte capacidad de penetración, amplio rango de penetración primaria, gran relación de ancho de costura de soldadura, alta velocidad de soldadura, pequeña zona afectada por el calor y pequeña deformación de trabajo.
3) Ámbito de aplicación
La gama de materiales procesados por haces de electrones es amplia y el área de procesamiento puede ser extremadamente pequeña; la precisión del procesamiento puede alcanzar el nivel nanométrico y se puede realizar el procesamiento molecular o atómico; la productividad es alta; la contaminación generada por el procesamiento es pequeña, pero el costo del equipo de procesamiento es alto; se pueden procesar microporos y rendijas estrechas, etc., y también se pueden usar para soldadura y fotolitografía fina. La tecnología de carcasa del eje de soldadura por haz de electrones al vacío es la principal aplicación del procesamiento por haz de electrones en la industria de fabricación de automóviles.
6. Mecanizado de haz de iones
1) Principios básicos
El procesamiento de haz de iones consiste en lograr el procesamiento acelerando y enfocando el flujo de iones generado por la fuente de iones en la superficie de la pieza de trabajo en un estado de vacío.
2) Características principales
Dado que la densidad de corriente de iones y la energía de iones se pueden controlar con precisión, el efecto de procesamiento se puede controlar con precisión y se puede realizar un procesamiento de ultra precisión a nivel nanométrico, incluso a nivel molecular y atómico. Durante el procesamiento de haz de iones, la contaminación producida es pequeña, la tensión y la deformación del procesamiento son extremadamente pequeñas y la adaptabilidad al material procesado es fuerte, pero el costo de procesamiento es alto.
3) Ámbito de aplicación
El procesamiento de haz de iones se puede dividir en grabado y recubrimiento según su propósito.
1) Proceso de grabado
El grabado iónico se utiliza para procesar ranuras en cojinetes neumáticos de giroscopios y motores de presión dinámica, con alta resolución, buena precisión y repetibilidad. Otro aspecto de la aplicación del grabado por haz de iones es el grabado de patrones de alta precisión, como componentes electrónicos como circuitos integrados, dispositivos optoelectrónicos y dispositivos ópticos integrados. El grabado con haz de iones también se usa para adelgazar materiales y hacer muestras de microscopio electrónico de transmisión.
2) Procesamiento de recubrimiento por haz de iones
Hay dos formas de procesamiento de recubrimiento por haz de iones, deposición por pulverización catódica y recubrimiento de iones. El recubrimiento de iones se puede colocar en una amplia gama de materiales. Las películas metálicas o no metálicas se pueden recubrir tanto en superficies metálicas como no metálicas. También se pueden recubrir varias aleaciones, compuestos o ciertos materiales sintéticos, materiales semiconductores y materiales de alto punto de fusión.
La tecnología de recubrimiento por haz de iones se puede utilizar para recubrir películas lubricantes, películas resistentes al calor, películas resistentes al desgaste, películas decorativas y películas eléctricas.
7. Procesamiento de arco de plasma
(1) Principios básicos
El procesamiento por arco de plasma es un método de procesamiento especial que utiliza la energía térmica del arco de plasma para cortar, soldar y rociar metales o no metales.
(2) Características principales
1) La soldadura por arco de plasma por microhaz puede soldar láminas y placas delgadas;
2) Tiene un efecto de orificio pequeño, que puede realizar mejor la formación libre de soldadura de un lado y dos lados;
3) La densidad de energía del arco de plasma es alta, la temperatura de la columna del arco es alta y la capacidad de penetración es fuerte. El material de acero con un espesor de 10-12mm no se puede ranurar y se puede soldar y moldear en ambos lados al mismo tiempo. La velocidad de soldadura es rápida, la productividad es alta y la deformación por tensión es pequeña;
4) El equipo es relativamente complicado y el consumo de gas es grande, por lo que solo es adecuado para soldadura en interiores.
(3) Ámbito de uso
Ampliamente utilizado en la producción industrial, especialmente la soldadura de cobre y aleaciones de cobre, titanio y aleaciones de titanio, acero aleado, acero inoxidable, molibdeno y otros metales utilizados en la industria aeroespacial y otras industrias militares y tecnologías industriales de vanguardia, como carcasas de misiles de aleación de titanio. , aviones Algunos contenedores de paredes delgadas, etc.
8. Procesamiento ultrasónico
(1) Principios básicos
El mecanizado ultrasónico es una herramienta que utiliza la frecuencia ultrasónica para vibrar con una pequeña amplitud y pasa entre ella y la pieza de trabajo.
El efecto de martilleo de los abrasivos libres en el líquido sobre la superficie a procesar hace que la superficie del material de la pieza se rompa gradualmente. La abreviatura en inglés es USM. El mecanizado ultrasónico se usa comúnmente para perforar, cortar, soldar, anidar y pulir.
(2) Características principales
Puede procesar cualquier material, especialmente adecuado para procesar varios materiales no conductores duros y quebradizos. Tiene alta precisión de procesamiento y buena calidad de superficie para piezas de trabajo, pero baja productividad.
(3) Ámbito de uso
El mecanizado ultrasónico se utiliza principalmente para perforar (incluidos orificios redondos, orificios con formas especiales y orificios curvos, etc.), cortar y ranurar varios materiales duros y quebradizos, como vidrio, cuarzo, cerámica, silicio, germanio, ferrita, piedras preciosas y jade, anidamiento, grabado, desbarbado de piezas pequeñas en lotes, pulido superficial de moldes y reavivado de muelas abrasivas, etc.
9. Procesamiento químico
(1) Principios básicos
El grabado químico es un proceso especial que utiliza una solución de ácido, álcali o sal para corroer y disolver los materiales de la pieza de trabajo para obtener piezas de la forma, el tamaño o el estado de superficie deseados.
(2) Características principales
1) Puede procesar cualquier material metálico que se pueda cortar y no está limitado por propiedades como la dureza y la resistencia;
2) Adecuado para el procesamiento de áreas grandes y puede procesar varias piezas al mismo tiempo;
3) Sin estrés, grietas o rebabas, y la rugosidad de la superficie alcanza Ra1.25-2.5μm;
4) Fácil de operar;
5) No apto para procesar ranuras y agujeros estrechos;
6) No es adecuado para eliminar defectos como superficies irregulares y arañazos.
(3) Ámbito de uso
Adecuado para el procesamiento de reducción de espesor de área grande; adecuado para mecanizar agujeros complejos en piezas de paredes delgadas
