Srovnání mezi Fast a Slow Silk
Metody analýzy a úpravy faktorů přerušení drátu při pomalém online řezání a zpracování drátu:
Řezání drátu elektrickým výbojem lze rozdělit na rychlé řezání drátu a pomalé řezání drátu podle rychlosti řezání. Protože drsnost povrchu obrobku zpracovaného rychlým řezáním drátem je obecně v rozsahu Ra=1,25~2,5 mikronů, zatímco pomalé řezání drátem může dosáhnout Ra=0. 16 mikronů a pevná chyba, lineární chyba a rozměrová chyba stroje na řezání pomalého drátu jsou rychlé a dobré, takže stroj na řezání pomalým drátem byl široce používán při zpracování vysoce přesných dílů.
Vzhledem k tomu, že pomalé řezání drátu využívá metodu kontinuálního přívodu drátu drátovými elektrodami, které dokončují proces obrábění během pohybu drátových elektrod, i když dojde ke ztrátě drátových elektrod, mohou být průběžně doplňovány, čímž se zlepšuje obrábění přesnost dílů. Přetržení drátu při řezání drátu elektrickým výbojem se však stalo překážkou těchto výhod a je nutné tento problém řešit.
Mechanismus přetržení drátu:
Obecně se má za to, že přetržení drátu je způsobeno hlavně vysokou teplotou drátu elektrody způsobenou koncentrovaným elektrickým jiskrovým výbojem, což je v souladu s detekovaným prekurzorem přetržení drátu. Proto se studium rozložení teplot elektrodových drátů z pohledu teorie vedení tepla stalo hlavním způsobem studia mechanismu přetržení drátu. Výsledky výzkumu ukazují, že tepelné zatížení před přetržením drátu překračuje průměrnou hodnotu; Šířka pulzu a průměr drátu mají významný vliv na teplotu drátu; Koeficient tepelné konvekce má významný vliv na teplotu drátu a stav proplachování je rozhodující pro zamezení zlomení drátu; Účinky Jouleova zahřívání a vibrací drátu lze relativně ignorovat.
Pro zdroje proudu pulzního proudu se stejnou energií výzkum ukázal, že existují dva důležité prekurzory přetržení drátu: 1. Náhlé zvýšení frekvence jiskrového výboje v krátkém časovém úseku v důsledku vysoké frekvence výboje, místní teplota elektrody. drát je příliš vysoký, což vede k jeho zlomení; 2. Pravděpodobnost normální jiskry se snižuje, zatímco pravděpodobnost abnormální jiskry se postupně zvyšuje, což je také předzvěstí přetržení drátu. V důsledku zvýšení ztráty drátu se drát elektrody ztenčí a nakonec se zlomí. KP Rajurkar a kol. poukázal na to, že náhlá změna tloušťky obrobku během procesu obrábění je jednou z hlavních příčin koncentrace výboje. Proto je nutné online detekovat změny v tloušťce obrobku, upravit odpovídající parametry procesu, řídit rychlost posuvu a frekvenci vybíjení elektrodového drátu a získat optimální řeznou rychlost při kontinuálním řezání drátu.
Vzhledem ke krátkému trvání prekurzoru přetržení drátu a vysoké kontrole prevence přetržení drátu v reálném čase je výběr regulačních parametrů velmi důležitý. Při online zpracování řezání může zesílení pulzního intervalu prodloužit dobu pro výbojovou mezeru, aby se odstranily produkty koroze, účinně zlepšuje jev koncentrace výboje a výrazně se snižuje možnost přetržení drátu. Proto se interval pulsu stává preferovaným řídicím parametrem pro řízení proti zlomení.
1, Faktory přerušení drátu související s dráty elektrod
1. Charakteristika materiálu elektrodového drátu
Elektrodový drát vyžaduje dobré vybíjecí vlastnosti a vysokou pevnost v tahu. Proto je jako vnitřní jádro zvolena mosaz s nízkým obsahem zinku (10 %) a jako drát povlakovací elektrody je použita mosaz s vysokým obsahem zinku, která přesně splňuje požadavky na řezání drátu. Elektrodový drát je vyroben ze značkového molybdenového drátu, který má vysokou přesnost, vysokou pevnost v tahu a dobrou kvalitu. Nízkoteplotní úprava drátů elektrod je také jedním z opatření ke snížení pravděpodobnosti přetržení drátu. Společnost v Ohiu v USA porovnala elektrodový drát chlazený na -2000C po dobu 24 hodin s elektrodovým drátem, který neprošel nízkoteplotním ošetřením, a zjistila, že první elektrodový drát měl o 30 % nižší pravděpodobnost přetržení drátu než elektrodový drát. poslední.
Nosnost drátu elektrody během procesu obrábění je dána průměrem drátu elektrody, takže průměr přímo ovlivňuje rychlost přetržení drátu. Proto by v procesu obrábění měly být vybrány vysokorychlostní řezací elektrodové dráty s vhodným průměrem, hladkým povrchem povlaku, bez oxidačních skvrn nebo nízkoteplotní úpravou podle skutečných potřeb, aby se snížilo lámání drátu.
2. Napětí hedvábí a vibrace hedvábí
Při nízkorychlostním obrábění drátu EDM může udržování co nejvyššího a stabilního napětí pod hranicí pevnosti elektrodového drátu zajistit, že drát udrží minimální hysterezní ohyb pod výbušnou silou výboje během hrubého obrábění, aniž by se zlomil. Vhodné napětí může účinně snížit amplitudu vibrací drátu a udržet jej stabilní během zpracování.
3. Rychlost pohybu drátu elektrody
Vzhledem k malému průměru drátu elektrody při řezání drátu (obvykle 0.1-0,3 mm), pokud se drát elektrody pohybuje příliš pomalu, může v určitém bodě drátu elektrody dojít k vícenásobným výbojům, což má v tomto místě za následek nadměrnou erozi. Při působení napětí drátu a výbušné síly jiskrového výboje se drát snadno přetrhne. Takže za podmínky, že drát umožňuje určitý počet nepřetržitých výbojů, měla by být rychlost drátu upravena podle frekvence výboje s přihlédnutím k tloušťce obrobku. Frekvence vykládání a rychlost drátu u hrubovacího obrábění a přesného obrábění se liší. Pokud je průměr elektrodového drátu malý, obrobek je tlustý, je nutné hrubé obrábění a vybíjecí frekvence je vysoká, pak je rychlost drátu relativně vyšší. Při skutečném zpracování lze odkázat na rychlost pohybu elektrodového drátu poskytovanou procesní databází nízkorychlostního drátového EDM řezacího stroje.
4. Vodivý blok
Vodivé bloky jsou často vyrobeny ze stříbrné slitiny wolframu, která má dobrou vodivost a odolnost proti opotřebení. Během zpracování zůstávají vodivý blok a pohybující se drát elektrody v kontaktu, což vede k opotřebení vodivého bloku. Vodivé bloky používané v nízkorychlostních drátových řezacích strojích EDM by měly být včas zkontrolovány, odstraněny a vyčištěny čisticím roztokem, aby se odstranily veškeré nečistoty, které na nich ulpívají. Pokud jsou silně opotřebované, lze je vyměnit nebo vyměnit.
5. Zpracování odpadového hedvábí
Nízkorychlostní obrábění drátem EDM je jednosměrný proces řezání drátem, který vytváří velké množství odpadního drátu. Pokud odpadní drát není odstraněn včas, je snadné vytvořit dodatečnou kapacitu mezi elektrodami a může přímo vést s elektrodovým drátem v oblasti zpracování, což má za následek koncentrované uvolnění energie, což způsobí přerušení drátu nebo dokonce zkrat a dokonce i neschopnost normálně zpracovat. Proto, když odpadní drát spadne, měl by být včas odstraněn. V současné době mají všechny špičkové obráběcí stroje zařízení na automatické zpracování odpadního drátu. Existují dva způsoby, jak s ním zacházet: nejprve umístěte řezací zařízení do otvoru pro vypouštění odpadního drátu; Druhým je instalace zařízení pro přerušení drátu na zpracovávací hlavu a odříznutý odpadní drát je vypouštěn děrovací trubkou.
2, Faktory přerušení drátu související s pracovní kapalinou
V současnosti se při nízkorychlostním drátovém EDM řezání většinou používá čistá voda a destilovaná voda, které jsou levné a bez znečištění. Použití pracovní tekutiny má dvě hlavní funkce: izolaci a chlazení. Pracovní tekutina by proto měla mít dobré funkce absorpce tepla, přenosu tepla a odvodu tepla.
Když se výkon pracovní tekutiny zhorší, znamená to, že přítomnost iontů nečistot v pracovní tekutině výrazně vzroste a dielektrický výkon pracovní tekutiny se výrazně sníží. Na jedné straně zvýší pravděpodobnost kontaktního výboje způsobeného vodivými můstky složenými z dielektrických částic; Na druhé straně se vlivem zvýšené vodivosti pracovní tekutiny zvětšuje obráběcí mezera. V tomto okamžiku je charakteristikou průběhu obrábění série výbojových pulsů téměř bez přerušení obvodu a průrazného zpoždění. V tomto bodě je hustota energie vložená do obráběcí mezery velmi vysoká, což může snadno způsobit přetržení drátu. V tomto okamžiku je třeba vyměnit pracovní kapalinu.
Třísky vznikající při obrábění během procesu vypouštění jsou také jedním z faktorů způsobujících přetržení drátu. Mikrozkratový stav vzniklý přemostěním třískami obrábění nebo občasným setkáním poměrně výrazných ostrých bodů na dvou pólech má vysoký přechodový odpor. Díky pohybu elektrodového drátu se tento mikrozkrat snadno roztáhne a vytvoří jiskrový výboj. Hustota energie přiváděná z pulzního napájení do obráběcí mezery je proto mnohem vyšší než při normálním obrábění, což způsobuje koncentrované uvolňování pulzní energie v adhezivní části elektrodového drátu, což má za následek praskliny v elektrodovém drátu a potenciálně způsobující drát rozbití. Proto musí být tyto částice během procesu obrábění smyty. Aby bylo možné účinně smýt pevné částice, když na obrobku nejsou žádná geometrická omezení, je také vhodné zvolit co možná nejtěsnější obrábění, aby voda mohla proudit do řezného švu a lépe se zlepšila situace oplachování. Pokud není směr stříkání vody přesný, je také snadné přerušit drát. Kvůli nepřesnému směru rozstřikování vody nemůže být pracovní kapalina rozstřikována do břitu a drát elektrody nemůže být ochlazen, což má za následek náhlé zvýšení místní teploty drátu elektrody a způsobuje spálení drátu. Vodní stříkací poloha by měla být obalena kolem drátu elektrody vodním sloupcem a tlak stříkající vody by měl být stejný nahoru a dolů.
3, Faktory přerušení vodiče související se servořízením
Rychlost servoposuvu by měla udržovat určitý vztah s rychlostí eroze obrobku, to znamená udržovat určitou hodnotu vůle při obrábění. Protože když rychlost serva překročí rychlost eroze, bude docházet k častým zkratům, přičemž se zvyšuje možnost přerušení drátu; Naopak, pokud je rychlost serva příliš pomalá a dva póly jsou vychýleny směrem k otevřenému obvodu, dojde také během procesu obrábění ke zkratu kvůli otevřenému obvodu, což má za následek snížení řezné rychlosti a zvětšení povrchu drsnost. Servo by tedy mělo mít rovnoměrný a stabilní posuv, vyhýbat se plazení, malému překmitu, vysoké tuhosti převodu, bez zjevných mezer v převodovém řetězu a silné odolnosti proti rušení. Frekvence obrábění výboje je velmi vysoká a stav výtlačné mezery se neustále mění, což vyžaduje, aby se systém nastavení posuvu rychle přizpůsobil podle slabého signálu stavu mezery. Proto by požadavky na setrvačnost pro necitlivou oblast, časovou konstantu a pohyblivé části během celého procesu měly být malé, faktor zesílení by měl být dostatečný a proces přechodu by měl být krátký.
