Mehaaniline töötlemismeetod - traadi lõikamine

I elektrilahenduse traadi lõikamine

 

Elektrilise tühjendusega traadilõikamismasin (juhtme elektrilise tühjenemise töötlemine, lühendatud WDM) kuulub elektrilise töötlemise kategooriasse. Selle avastasid Nõukogude teadlased Lazarenkov ja tema naine, uurides nähtusi ja erosioonikahjustuste põhjuseid, et lülitada kontaktid, mis on põhjustatud sädemetest. Nad leidsid, et sädeme hetkeline kõrge temperatuur võib kohalikku metalli sulada ja oksüdeerida, põhjustades korrosiooni. See viis elektrilahenduse töötlemise loomise ja leiutamiseni. Traatlõikamismasin leiutati ka 1960. aastal Nõukogude Liidus ja Hiina oli esimene riik, kes seda tööstustootmiseks kasutas.

 

 

 

II füüsilised põhimõtted

 

Väljale kogunevad vabad positiivsed ioonid ja elektronid, moodustades kiiresti ioniseeritud juhtiva kanali. Selles etapis voolab kahe plaadi vahel vool, põhjustades osakeste vahel lugematuid kokkupõrgeid, moodustades plasmatsooni, mis soojeneb kiiresti kuni 8000–12000 kraadi. See põhjustab kahe juhi pinnal oleva materjali koheselt sulamist. Samal ajal moodustub elektroodi ja dielektrilise vedeliku aurustumise tõttu mull ja selle rõhk tõuseb vastavalt tavalisele mustrile, kuni see jõuab väga kõrgele tasemele. Seejärel katkestatakse vool ja temperatuur järsku langeb, põhjustades mulli implode. Imposioni tekitatud jõud väljutab sulatatud materjali, luues kaevu. Seejärel kondenseerub korrodeerunud materjal dielektrilises vedelikus väikesteks keradeks ja see eemaldatakse vedeliku abil. NC-juhitud jälgimise ja juhtimise kaudu viib servomehhanism tühjendusnähtuse ühtlaselt.

 

 

 

III klassifikatsioon

 

Elektrilise väljalasketraadi lõikamismasinaid saab liigitada vastavalt traadi kiirusele kolme tüüpi: kiiret kolbtraadi elektrilahendusmasinat (tavaliselt nimetatakse "kiireks traadi lõikamiseks"), madala kiirusega ühesuunalise traadi elektrilise väljalasketöötlemise (tavaliselt nimetatakse "aeglaseks traadilõikamiseks") ja vertikaalseks isetardivat elektrilahenduseks. Neid saab liigitada ka vastavalt töötugevuse tüübile ühe veeru risttöötletavaks ja topeltkolonni tüüpi (tavaliselt nimega "puhketüüp").

 

1. KODU KOHALDATAVA TRAKTI ELEKTRILISE TÕHUSMASTE

Traatkiirus traadi elektriliste tühjendusmasinate jaoks on seatud 6–12 m/s ja see on Hiinas välja töötatud ainulaadne tüüp. 1970. aasta septembris töötas masinatööstuse riiklik omanduses olev Changfengi masinate üldtehas edukalt välja "digitaalselt juhitava automaatse traadi lõikamise masina", mis oli Hiinas esimene omataoline. 1972. aastal viis masinatööstuse ministeerium läbi CKX CNC traadilõikumismasina tehnilise hinnangu, mida peeti kodumaisele tasemele vastavaks. 1973. aastal algas CNC traadi lõikamismasina jaoks masstootmine tähisega CKX -1.

 

1981. aasta septembris töötati edukalt välja DK3220 CNC masin, millel oli koonuse lõikamise funktsionaalsus, toote kõige olulisem funktsioon on võime lõigata 1 -ga. 5- kraadi koonust. See tähistas traadi lõikamismasinate olulist tehnoloogilist paranemist. Kui kitsenevalt lõiketehnoloogia järk-järgult arenes, nägi märkimisväärset edusamme muutuva koonuse ja ülaosaga asümmeetrilise lõikamise tehnoloogia. Paksemate materjalide lõigates parandasid ristlõike ja pikisuunalise täpsuse läbimurre, mille lõikamise paksus ületab 1000 mm. See on muutnud juhtme lõikamismasinad üha soodsamaks, rahuldades nii kodumaiseid kui ka rahvusvahelisi klientide vajadusi.

 

Selliste masinate arv kasvab kiiresti alates 2, 000 - 3, 000 ühikutest kümnete tuhandete ühikuteni aastas. Praegu on neid üle 200, 000 kasutatavad juhtme lõikamismasinad, mida rakendatakse erinevates keskmise ja madala hinnaga hallitusseente tootmises ning osade spetsiaalsetes töötlemises. Sellest on saanud Hiina CNC tööpinkide üks enim kasutatud masinatüüpe. Traadilõikega masinad ei saa aga elektroodi juhtme konstantset pingekontrolli rakendada, põhjustades töötlemise ajal märkimisväärset traadi vibratsiooni ja sagedasi purunemisi. Kuna elektroodijuhe kasutatakse uuesti, põhjustab see kulumist, põhjustades töötlemise täpsuse ja pinnakvaliteedi vähenemist.

 

2. madala kiirusega ühesuunaline juhtme elektrilahendusmasin

Madala kiirusega traadilõikamismasinad kasutavad tööriistaelektroodina vasktraati. Traat liigub tavaliselt kiirusega väiksem kui 0. 2 m/s ühes suunas. Vasktraadi ja töödeldud materjali, näiteks vase, terase või superhardisulamite vahel kantakse impulsipinge 60–300 V, säilitades 5–50 um lõhe, mis on täidetud deioniseeritud veega (destilleeritud vee lähedal) või muu isoleeriva keskkonnaga. See tekitab elektroodi ja tooriku vahel sädeme tühjenemise, põhjustades vastastikust erosiooni ja korrosiooni, luues tooriku pinnale lugematuid väikeseid šahti. NC-kontrolli all oleva jälgimise ja juhtimise kaudu täidab servomehhanism selle tühjendusnähtuse ühtlaselt, võimaldades toorikul täita vajalikke mõõtmeid ja kuju täpsust.

 

Praegu võib täpsus ulatuda kuni 0. 001mm ja pinna kvaliteet on lihvimise lähedal. Elektroodijuhtmest loobutakse pärast tühjendamist ja masinal on tavaliselt automaatne traadi keermestamine ja konstantsed pingeseadmed. Masin töötab sujuvalt, ühtlaselt, minimaalse vibratsiooni, suure töötlemise täpsuse ja hea pinna kvaliteediga, kuid see ei sobi paksude materjalide töötlemiseks. Täpse struktuuri, kõrge tehnilise sisu ja kõrgete kulude tõttu on ka masina töökulud kõrged.

 

Kiirusega traadi elektriliste tühjendusmasinate varajased versioonid tegid eranditult välismaised ettevõtted. Ehkki Taiwani madala kiirusega traadi elektrilise tühjendusmasina arendamine algas hiljem, on see viimastel aastatel kiiret edu saavutanud. Märkimisväärne samm oli mitme elektri töötlemise masinatootjate ühine investeering, mida toetasid valitsusosakonnad ja Taiwani tööstustehnoloogia uurimisinstituut. Pärast enam kui kümme aastat kestnud jõupingutusi tehti läbimurdeid võtmetehnoloogiates nagu juhtimissüsteemid ja toiteallikas. Taiwani ettevõtete valmistatud madala kiirusega traadilõikega masinaid peetakse nüüd keskklassi mudeliteks, viimase kolme aasta jooksul on kasvumäär 20–30%. Arvatakse, et järgmise viie aasta jooksul jõuab Taiwani madala kiirusega traadilõikega masina aastane toodang 2, 000 ühikut, moodustades üle 25% maailmaturust.

 

Madala kiirusega traadi elektriliste tühjendusmasinatel on kõrge tehniline sisu, head turu väljavaated ja need pakuvad suurt tulu, muutes need elektriliste töötlemise tootjatele "lahinguväljaks" või "strateegiliseks kõrgeks maapinnaks". Võib öelda, et see, kes juhendab madala kiirusega juhtme elektriliste tühjendusmasinate tehnoloogiat, saab võimaluse ettevõtte kasvu järgmiseks etapis. Hiina turu hõivamiseks on Jaapanist, Šveitsist ja Taiwanist pärit elektriliste töötlemismasinate tootjad loonud Mandri -Hiinas tehased nende masinate tootmiseks. Teadus- ja tehnoloogiaministeeriumi erifondi toel on Hiina teaduslikud teadlased investeerinud märkimisväärseid ressursse järgmise põlvkonna madala kiirusega traadilõikega masina arendamisse. On tehtud suuri läbimurdeid ja sõltumatute intellektuaalomandi õigustega tooted on juba teatud turuosa hõivanud, jõudes keskklassi masina jõudlustasemele. Mõned kodumaised ettevõtted loodavad ka Taiwani ettevõtetega koostööd arendada madala kiirusega traadilõikamise tehnoloogiat.

 

3. vertikaalne ise pöörlev juhtme elektrilahendusmasin

Vertikaalne ise pöörlev juhtme elektrilise tühjendusmasin (tuntud ka kui horisontaalne isemõõttav traadilõikamismasin) erineb tavapärasest kiirest ja madala kiirusega juhtme elektrilise väljalaske töötlemisest mitmel viisil. Esiteks pole elektroodijuhe liikumine selles masinas mitte ainult traditsiooniline edasi-tagasi liikumine, vaid hõlmab ka pöörlemisliikumist. Teiseks on traadi kiirus kiire ja madala kiirusega traadilõikamise vahel, kiirusel 1–2 m/s. Elektroodijuhe pöörlemisliikumise tõttu erineb vertikaalne pöörlev juhtme lõikamismasin muud tüüpi traadilõikamismasinatest peamiselt selle juhtme juhtimise süsteemis. Vertikaalse pöörleva masina traadijuhtimissüsteem koosneb kahest identsest konstruktsioonist masina mõlemas otsas, mõistes nii kiiret pöörlemist kui ka madala kiirusega traadi liikumist. Kahe spindlipea vaheline ala on efektiivne töötlemistsoon.

 

Lisaks traadijuhtimissüsteemile on masina muud komponendid samad, mis kiirete traadilõikega masinatel. Võrreldes madala kiirusega traadilõikega masinatega, on kiirete traadilõikega masinatel endiselt oluliste tehniliste näitajate, näiteks keskmise produktiivsuse, lõikamise täpsuse ja pinna kareduse osas märkimisväärne lünk. Nende lünkade käsitlemiseks tutvustasid 2000. aastate alguses mitmed kiiret koluga juhtmega lõppevate masinate kodumaised tootjad mitmekiiruselise traadimasinate jaoks mitmekordse lõikamise tehnikaid (mida tavaliselt nimetatakse "keskmise käiguga traadilõikamiseks"). "Keskmise käiguga traadi lõikamine" ei viita traadi kiirusele kõrge ja madala kiiruse vahel, vaid komposiitraadilõikega masinal, mis kasutab kiiret traadilõikamist (8–12 m/s) töötlemata lõikamiseks ja madala kiirusega traadilõikamiseks (1–3 m/s) täpse lõikamiseks. See lähenemisviis stabiliseerib toiminguid, vähendab vibratsiooni ja minimeerib materjali deformatsioonist ja volframi traadi kulumisest põhjustatud vigu, mis viib töötlemise kvaliteedi paremaks.

 

Seega on "keskmise käiguga traadi lõikamine" põhimõtteliselt modifitseerivate traadi elektriliste tühjendusmasinate modifikatsioon, mis sisaldab mõnda madala kiirusega juhtme töötlemise tehnikat, saavutades ribavaba lõikamise ja mitme lõikamise. Aastate jooksul on peaaegu kõik Hiina kiirete traadilõikavate masinate tootjad hakanud tootma ja müüma keskmise kiirusega masinaid. Siiski on selgunud, et mitte kõik vastastikkust traadilõikamise masinad ei suuda selle tehnika abil tõhusalt mitu lõiku saavutada ega häid tulemusi saavutada. Mitme lõikamine on terviklik tehnoloogia, mis hõlmab masina täpsust, impulsi toiteallikat, protsessiandmebaase, juhtme juhtimise süsteeme, töövedelikku ja paljusid muid protsessiprobleeme. See ei tähenda lihtsalt traadisagedusliku juhtimissüsteemi lisamist kiirele traadimasinasse. Ainult ülitäpsed masinad, mis on loonud vajalikud tingimused mitme lõikamiseks, saavad saavutada mitme lõikamise ja ribavaba lõikamise, millel on olulised protsessiefektid.

 

Seetõttu peavad meie tootjad sellele probleemile tähelepanelikult tähelepanu pöörama ja sellele süstemaatiliselt lähenema, tagades, et tehnoloogia on hästi rakendatud ja toode on hästi tehtud. Mõned ettevõtted on masina täpsust juba parandanud, kasutades alalisvoolu või vahelduvvoolu servomootoreid, et liikuvate osade kuulikruvisid juhtida. See parandab oluliselt täpsust ja paljud kodumaised ettevõtted suudavad nüüd saavutada traadi lõikamise protsessi kvaliteedi olulisi parandusi.

 

 

 

IV järeldus

 

Traadi elektrilahenduse töötlemine, CNC tehnoloogia oluline komponent, on tänapäevases tootmises olulist rolli mänginud. Mõistes erinevat tüüpi traadi lõikamismasinaid ja selle valdkonna tehnoloogilisi edusamme, saame paremini ennustada ja kohaneda täpse töötlemise kiiresti arenevate vajadustega ning püüdleda jätkusuutlikumate ja tõhusamate lahenduste poole. See uurimistöö annab väärtuslikku teavet praeguse maastiku ja traadi lõikamise tehnoloogia tulevase suuna kohta.