1. EDM
1) Nguyên tắc cơ bản
EDM là một phương pháp xử lý đặc biệt sử dụng hiệu ứng xói mòn điện được tạo ra bởi sự phóng xung giữa hai điện cực được ngâm trong chất lỏng làm việc để ăn mòn vật liệu dẫn điện. Nó còn được gọi là gia công phóng điện hoặc gia công ăn mòn điện.
EDM phù hợp để xử lý các bộ phận phức tạp như các lỗ nhỏ chính xác, khe hẹp, rãnh và góc. Ở những nơi công cụ khó tiếp cận các bề mặt phức tạp, ở những nơi cần cắt sâu và ở những nơi tỷ lệ chiều dài trên đường kính đặc biệt cao, quy trình EDM vượt trội hơn so với phay. Đối với việc xử lý các bộ phận công nghệ cao, việc xả lại điện cực phay có thể cải thiện tỷ lệ thành công và EDM phù hợp hơn so với chi phí công cụ cao và đắt tiền.
Ngoài ra, khi chỉ định hoàn thiện EDM, EDM được sử dụng để cung cấp bề mặt có hoa văn tia lửa. Ngày nay, với sự phát triển nhanh chóng của phay tốc độ cao, không gian phát triển của EDM đã bị thu hẹp ở một mức độ nhất định. Đồng thời, phay tốc độ cao cũng mang lại tiến bộ công nghệ lớn hơn cho EDM. Ví dụ, phay tốc độ cao được sử dụng để sản xuất điện cực. Do thực hiện xử lý diện tích hẹp và kết quả bề mặt chất lượng cao, số lượng thiết kế điện cực giảm đáng kể. Ngoài ra, sử dụng phay tốc độ cao để sản xuất điện cực cũng có thể nâng hiệu quả sản xuất lên một tầm cao mới và có thể đảm bảo độ chính xác cao của điện cực, nhờ đó độ chính xác của EDM cũng được cải thiện.
Nếu hầu hết quá trình gia công khoang được thực hiện bằng phương pháp phay tốc độ cao, thì EDM chỉ được sử dụng như một phương tiện phụ trợ để xóa các góc và cắt các cạnh, để phụ cấp đồng đều hơn và ít hơn
2) Thiết bị cơ bản: Máy công cụ EDM.
3) Các tính năng chính
Nó có thể xử lý các vật liệu và phôi có hình dạng phức tạp mà các phương pháp cắt thông thường khó cắt; không có lực cắt trong quá trình xử lý; không có khuyết tật như gờ và vết dao; vật liệu điện cực dụng cụ không cần phải cứng hơn vật liệu phôi; sử dụng trực tiếp năng lượng điện xử lý thuận tiện cho việc tự động hóa; Sau khi xử lý, một lớp biến chất được hình thành trên bề mặt, lớp này phải được loại bỏ thêm trong một số ứng dụng; việc thanh lọc chất lỏng làm việc và xử lý ô nhiễm khói được tạo ra trong quá trình xử lý gặp nhiều rắc rối hơn.
EDM có các đặc điểm sau
Nó có thể xử lý bất kỳ vật liệu dẫn điện có độ bền cao, độ cứng cao, độ bền cao, độ giòn cao và độ tinh khiết cao; không có lực cơ học rõ ràng trong quá trình xử lý và nó phù hợp để xử lý các phôi và cấu trúc vi mô có độ cứng thấp: các tham số xung có thể được điều chỉnh theo nhu cầu và có thể được sử dụng trên cùng một máy Gia công thô, gia công bán tinh và gia công tinh là thực hiện trên máy công cụ; các vết rỗ trên bề mặt sau EDM giúp chứa dầu tốt và giảm tiếng ồn; hiệu quả sản xuất thấp hơn so với gia công cắt gọt; một phần năng lượng được tiêu thụ trên điện cực dụng cụ trong quá trình phóng điện, Dẫn đến tổn thất điện cực và ảnh hưởng đến độ chính xác khi tạo hình.
4) Phạm vi sử dụng
Gia công khuôn mẫu và các bộ phận có lỗ và khoang hình dạng phức tạp; gia công các loại vật liệu cứng và giòn khác nhau như cacbua xi măng và thép tôi; gia công lỗ sâu tinh, lỗ hình đặc biệt, rãnh sâu, khe hẹp và tấm cắt; xử lý Các công cụ và công cụ đo lường như các công cụ tạo hình khác nhau, khuôn mẫu và thước đo vòng ren.
EDM phải đáp ứng ba điều kiện
1. Phải sử dụng nguồn điện xung
2. Phải sử dụng thiết bị điều chỉnh nạp tự động để duy trì khe hở phóng điện nhỏ giữa điện cực dụng cụ và điện cực phôi
3. Việc phóng tia lửa điện phải được thực hiện trong môi trường lỏng có cường độ điện môi nhất định (10~107Ω·m).
Không phải tất cả các loại thép khuôn đều có thể là gương EDM
EDM của một số thép khuôn có thể dễ dàng đạt được hiệu ứng gương, trong khi một số thép khuôn không thể đạt được hiệu ứng gương. Đồng thời, độ cứng của thép khuôn cao hơn và hiệu ứng của bề mặt gương EDM tốt hơn. Vui lòng tham khảo bảng dưới đây để biết các vật liệu khác nhau và đặc tính hoàn thiện gương.
2. Dây EDM
1) Nguyên tắc cơ bản
Sử dụng các dây kim loại mỏng chuyển động liên tục (gọi là dây điện cực) làm điện cực, phôi được phóng tia lửa điện xung để khắc kim loại và cắt thành hình. Tiếng Anh là Wire cut Electrical Discharge Machining, gọi tắt là WEDM hay còn gọi là máy cắt dây.
2) Thiết bị cơ bản: Máy công cụ EDM.
3) Các tính năng chính
Ngoài những đặc điểm cơ bản của EDM, WEDM còn có một số đặc điểm khác:
① Không cần sản xuất các điện cực công cụ có hình dạng phức tạp, bất kỳ bề mặt cong hai chiều nào có đường thẳng như máy phát điện đều có thể được xử lý;
②Nó có thể cắt một khe hẹp khoảng 0.05mm;
③ Trong quá trình xử lý, tất cả các vật liệu dư thừa không được xử lý thành chất thải, giúp cải thiện tỷ lệ sử dụng năng lượng và vật liệu;
④Trong WEDM tốc độ thấp, nơi dây điện cực không được tái chế, việc cập nhật liên tục dây điện cực có lợi để cải thiện độ chính xác của quá trình và giảm độ nhám bề mặt;
⑤ Hiệu suất cắt mà WEDM có thể đạt được nói chung là {{0}} mm2/phút, tối đa 300 mm2/phút; độ chính xác xử lý nói chung là ±0.01 đến ±0.02 mm, tối đa ±0.004 mm; độ nhám bề mặt Nói chung là Ra2,5 đến 1,25 micron và cao nhất có thể đạt Ra0,63 micron; độ dày cắt thường là 40-60 mm và độ dày tối đa có thể đạt tới 600 mm.
4) Phạm vi sử dụng
Chủ yếu được sử dụng để xử lý: các phôi phức tạp và chính xác khác nhau, chẳng hạn như cú đấm, khuôn dập, cú đấm và khuôn dập, tấm cố định, tấm tước, v.v. của khuôn dập; điện cực kim loại để tạo công cụ, khuôn mẫu và EDM ; Tất cả các loại lỗ nhỏ, khe hẹp, đường cong tùy ý, v.v. Nó có những ưu điểm vượt trội như phụ cấp gia công nhỏ, độ chính xác gia công cao, chu kỳ sản xuất ngắn, chi phí sản xuất thấp và đã được sử dụng rộng rãi trong sản xuất. Hiện tại, máy công cụ phóng điện dây trong và ngoài nước đã chiếm hơn 60% tổng số máy công cụ điện.
Gia công phóng điện cắt dây là một công nghệ để đạt được kích thước gia công phôi. Trong một số điều kiện thiết bị nhất định, một công thức hợp lý của lộ trình xử lý là một liên kết quan trọng để đảm bảo chất lượng xử lý của phôi.
Quy trình xử lý khuôn mẫu hoặc bộ phận WEDM thường có thể được chia thành các bước sau.
Phân tích và đánh giá bản vẽ
Phân tích mẫu là bước đầu tiên mang tính quyết định để đảm bảo chất lượng gia công của phôi và các chỉ số kỹ thuật toàn diện của phôi. Lấy khuôn bao hình làm ví dụ, khi phân tích mẫu, trước tiên cần chọn ra mẫu phôi không thể hoặc không dễ xử lý bằng WEDM, đại khái như sau:
1. Độ nhám bề mặt và độ chính xác kích thước rất cao, phôi không thể mài thủ công sau khi cắt;
2. Các phôi có khe hở hẹp nhỏ hơn đường kính của dây điện cực cộng với khe phóng điện, hoặc phôi có các góc tròn được tạo thành bởi khe phóng điện của cần trục cứng điện cực không được phép ở các góc của biểu đồ;
3. Vật liệu không dẫn điện;
4. Các bộ phận có chiều dày vượt quá nhịp của khung dây;
5. Chiều dài xử lý vượt quá chiều dài hành trình hiệu quả của các toa xe x và y, và phôi yêu cầu độ chính xác cao.
Trong điều kiện tuân thủ quy trình cắt dây, độ nhám bề mặt, độ chính xác kích thước, độ dày phôi, vật liệu phôi, kích thước, độ hở vừa vặn và độ dày của bộ phận đục lỗ phải được xem xét cẩn thận.
Ghi chú lập trình
1. Xác định khe hở khuôn và bán kính vòng chuyển tiếp
Xác định hợp lý giải phóng mặt bằng chết. Lựa chọn hợp lý khoảng trống của khuôn là một trong những yếu tố chính liên quan đến tuổi thọ của khuôn và kích thước của gờ của bộ phận được đóng dấu. Khe hở khuôn của các vật liệu khác nhau thường được chọn trong phạm vi sau:
Đối với các vật liệu tạo phôi mềm, chẳng hạn như đồng, nhôm mềm, nhôm bán cứng, bakelite, bìa cứng màu đỏ, tấm mica, v.v., có thể chọn khoảng cách giữa chày và khuôn bằng 10 phần trăm -15 phần trăm độ dày của vật liệu đục lỗ.
Đối với các vật liệu đột cứng, chẳng hạn như tấm sắt, tấm thép, tấm thép silic, v.v., khoảng cách giữa chày và khuôn có thể được chọn bằng 15 phần trăm -20 phần trăm độ dày của chày.
Đây là dữ liệu thực nghiệm thực tế của một số khuôn dập cắt dây nhỏ hơn so với khuôn đột lỗ lớn phổ biến trên toàn thế giới. Bởi vì bề mặt của phôi được xử lý bằng cách cắt dây có một lớp lớp nóng chảy giòn, các thông số điện xử lý càng lớn thì độ nhám bề mặt của phôi càng kém và lớp nóng chảy càng dày. Với sự gia tăng của các nét khuôn, lớp bề mặt giòn này sẽ dần bị mài mòn và khoảng cách khuôn sẽ tăng dần.
Xác định hợp lí bán kính của đường tròn chuyển tiếp. Để cải thiện tuổi thọ của khuôn dập nguội nói chung, các vòng tròn chuyển tiếp nên được thêm vào các giao điểm của các đường thẳng, vòng tròn đường thẳng và các giao lộ xa, đặc biệt là ở các góc có góc nhỏ. Kích thước của vòng tròn chuyển tiếp có thể được xem xét theo độ dày của vật liệu làm trống, hình dạng của khuôn, tuổi thọ cần thiết và điều kiện kỹ thuật của các bộ phận đột lỗ. Với độ dày của các bộ phận đột lỗ, vòng tròn chuyển tiếp cũng có thể tăng lên tương ứng. Nói chung, nó có thể được chọn trong phạm vi 0.1-0.5mm.
Đối với vòng tròn chuyển tiếp trong đó vật liệu của phần dập mỏng, độ hở vừa khít của khuôn nhỏ và không được phép mở rộng phần dập, để đạt được độ hở vừa vặn của chày và khuôn, nói chung là một vòng tròn chuyển tiếp nên được thêm vào ở góc của hình. Bởi vì quỹ đạo xử lý điện cực dây sẽ tự nhiên xử lý một vòng tròn chuyển tiếp có bán kính bằng bán kính điện cực dây cộng với khe hở phóng điện một phía ở góc bên trong.
2. Tính toán và viết chương trình xử lý
Khi lập trình cần chọn vị trí kẹp hợp lý theo thành phần, đồng thời xác định điểm đầu và lộ trình cắt hợp lý.
Điểm cắt nên lấy ở góc của đồ thị, hoặc ở phần dễ dàng loại bỏ điểm lồi.
Lộ trình cắt chủ yếu dựa trên nguyên tắc ngăn ngừa hoặc giảm biến dạng khuôn. Nói chung, nên xem xét để cắt đồ họa gần mặt kẹp dễ dàng hơn.
3. Băng lập trình và băng hiệu đính để xâu chuỗi và xử lý
Sau khi băng giấy được làm theo tờ chương trình, tờ chương trình và băng giấy đã chuẩn bị phải được kiểm tra từng cái một. Sau khi băng giấy hiệu đính được sử dụng để nhập chương trình vào bộ điều khiển, mẫu có thể được cắt. Phôi đơn giản và chắc chắn có thể gia công trực tiếp. . Đối với các khuôn yêu cầu độ chính xác kích thước cao và khe hở khớp giữa khuôn lồi và lõm nhỏ, cần sử dụng vật liệu mỏng để cắt thử, có thể kiểm tra độ chính xác và khe hở vừa khít trên các bộ phận đã cắt. Nếu phát hiện ra rằng nó không đáp ứng các yêu cầu, nó nên được phân tích kịp thời để tìm ra vấn đề và sửa đổi chương trình cho đến khi nó đủ điều kiện trước khi chính thức xử lý khuôn. Bước này là một phần quan trọng để tránh phế phôi.
Theo tình hình thực tế, nó cũng có thể được nhập trực tiếp từ bàn phím hoặc chương trình có thể được chuyển trực tiếp từ máy lập trình sang bộ điều khiển.
3. Gia công điện hóa
1) Nguyên tắc cơ bản
Dựa trên nguyên tắc hòa tan cực dương trong quá trình điện phân và với sự trợ giúp của cực âm được hình thành, một phương pháp quy trình xử lý phôi thành một hình dạng và kích thước nhất định được gọi là gia công điện phân.
2) Phạm vi sử dụng
Gia công điện hóa có những lợi thế đáng kể để gia công các vật liệu khó gia công, hình dạng phức tạp hoặc các bộ phận có thành mỏng. Gia công điện phân đã được sử dụng rộng rãi, chẳng hạn như rãnh nòng súng, lưỡi dao, cánh quạt tích hợp, khuôn mẫu, lỗ hình đặc biệt và các bộ phận có hình dạng đặc biệt, vát mép và mài nhẵn. Và trong quá trình gia công nhiều chi tiết, quy trình gia công điện phân đã chiếm một vị trí quan trọng, thậm chí không thể thay thế.
3) Ưu điểm
Phạm vi xử lý rộng. Gia công điện phân có thể xử lý hầu hết tất cả các vật liệu dẫn điện và không bị giới hạn bởi các tính chất cơ lý của vật liệu như độ bền, độ cứng, độ dẻo dai, v.v., và cấu trúc kim loại của vật liệu sau khi xử lý về cơ bản không thay đổi. Nó thường được sử dụng để gia công các vật liệu khó gia công như hợp kim cứng, hợp kim nhiệt độ cao, thép cứng và thép không gỉ.
4) Hạn chế
Độ chính xác xử lý và độ ổn định xử lý không cao; chi phí xử lý cao và lô càng nhỏ thì chi phí bổ sung cho mỗi mảnh càng cao.
4. Gia công laze
1) Nguyên tắc cơ bản
Quá trình xử lý bằng laser là sử dụng năng lượng ánh sáng để đạt được mật độ năng lượng cao tại điểm lấy nét sau khi được thấu kính hội tụ, đồng thời làm tan chảy hoặc khí hóa vật liệu trong thời gian rất ngắn và được khắc đi để thực hiện quá trình xử lý.
2) Các tính năng chính
Công nghệ xử lý laser có ưu điểm là ít lãng phí vật liệu hơn, hiệu quả chi phí rõ ràng trong sản xuất quy mô lớn và khả năng thích ứng mạnh mẽ với các đối tượng xử lý. Ở châu Âu, công nghệ laser về cơ bản được sử dụng để hàn các vật liệu đặc biệt như vỏ và đế ô tô cao cấp, cánh máy bay và thân tàu vũ trụ.
3) Phạm vi sử dụng
Xử lý laser là ứng dụng được sử dụng phổ biến nhất của các hệ thống laser. Các công nghệ chính bao gồm: hàn laser, cắt laser, sửa đổi bề mặt, đánh dấu bằng laser, khoan laser, vi gia công và lắng đọng quang hóa, lập thể, khắc laser, v.v.
5. Xử lý chùm tia điện tử
1) Nguyên tắc cơ bản
Xử lý chùm tia điện tử là quá trình xử lý vật liệu sử dụng hiệu ứng nhiệt hoặc hiệu ứng ion hóa của chùm điện tử hội tụ năng lượng cao.
2) Các tính năng chính
Mật độ năng lượng cao, khả năng thâm nhập mạnh, phạm vi thâm nhập chính rộng, tỷ lệ chiều rộng đường hàn lớn, tốc độ hàn nhanh, vùng ảnh hưởng nhiệt nhỏ và biến dạng làm việc nhỏ.
3) Phạm vi sử dụng
Phạm vi vật liệu được xử lý bằng chùm tia điện tử rất rộng và khu vực xử lý có thể cực kỳ nhỏ; độ chính xác xử lý có thể đạt đến cấp độ nanomet và có thể thực hiện xử lý phân tử hoặc nguyên tử; năng suất cao; ô nhiễm do chế biến tạo ra nhỏ, nhưng chi phí thiết bị xử lý cao; micropores và khe hẹp có thể được xử lý, v.v., và cũng có thể được sử dụng để hàn và quang khắc mịn. Công nghệ vỏ trục hàn chùm tia điện tử chân không là ứng dụng chính của xử lý chùm tia điện tử trong ngành sản xuất ô tô.
6. Gia công chùm tia ion
1) Nguyên tắc cơ bản
Xử lý chùm ion là đạt được quá trình xử lý bằng cách tăng tốc và tập trung dòng ion do nguồn ion tạo ra trên bề mặt phôi ở trạng thái chân không.
2) Các tính năng chính
Do mật độ dòng ion và năng lượng ion có thể được kiểm soát chính xác nên hiệu ứng xử lý có thể được kiểm soát chính xác và có thể thực hiện xử lý siêu chính xác ở cấp độ nanomet, thậm chí ở cấp độ phân tử và nguyên tử. Trong quá trình xử lý chùm ion, ô nhiễm được tạo ra nhỏ, ứng suất xử lý và biến dạng cực kỳ nhỏ, khả năng thích ứng với vật liệu được xử lý rất mạnh, nhưng chi phí xử lý cao.
3) Phạm vi sử dụng
Xử lý chùm ion có thể được chia thành khắc và phủ theo mục đích của nó.
1) Quá trình khắc
Phương pháp khắc ion được sử dụng để xử lý các rãnh trên ổ trục không khí con quay hồi chuyển và động cơ áp suất động, với độ phân giải cao, độ chính xác và độ lặp lại tốt. Một khía cạnh khác của ứng dụng khắc chùm tia ion là khắc các mẫu có độ chính xác cao, chẳng hạn như các linh kiện điện tử như mạch tích hợp, thiết bị quang điện tử và thiết bị tích hợp quang học. Phương pháp khắc chùm ion cũng được sử dụng để làm mỏng vật liệu và làm tiêu bản kính hiển vi điện tử truyền qua.
2) Xử lý lớp phủ chùm tia ion
Có hai hình thức xử lý lớp phủ chùm tia ion, lắng đọng phún xạ và mạ ion. Mạ ion có thể được mạ trên nhiều loại vật liệu. Màng kim loại hoặc phi kim loại có thể được mạ trên cả bề mặt kim loại và phi kim loại. Các hợp kim, hợp chất hoặc vật liệu tổng hợp nhất định, vật liệu bán dẫn và vật liệu có điểm nóng chảy cao cũng có thể được mạ.
Công nghệ phủ chùm tia ion có thể được sử dụng để phủ màng bôi trơn, màng chịu nhiệt, màng chống mài mòn, màng trang trí và màng điện.
7. Xử lý hồ quang plasma
(1) Nguyên tắc cơ bản
Xử lý hồ quang plasma là một phương pháp xử lý đặc biệt sử dụng năng lượng nhiệt của hồ quang plasma để cắt, hàn và phun kim loại hoặc phi kim loại.
(2) Các tính năng chính
1) Hàn hồ quang plasma vi tia có thể hàn lá và tấm mỏng;
2) Nó có hiệu ứng lỗ nhỏ, có thể nhận ra tốt hơn sự hình thành tự do của hàn một bên và hai bên;
3) Mật độ năng lượng hồ quang plasma cao, nhiệt độ cột hồ quang cao và khả năng xuyên thấu mạnh. Vật liệu thép có độ dày 10-12mm không thể tạo rãnh và có thể được hàn xuyên qua và tạo hình trên cả hai mặt cùng một lúc. Tốc độ hàn nhanh, năng suất cao và biến dạng ứng suất nhỏ;
4) Thiết bị tương đối phức tạp, lượng khí tiêu thụ lớn nên chỉ thích hợp hàn trong nhà.
(3) Phạm vi sử dụng
Được sử dụng rộng rãi trong sản xuất công nghiệp, đặc biệt là hàn đồng và hợp kim đồng, titan và hợp kim titan, thép hợp kim, thép không gỉ, molypden và các kim loại khác được sử dụng trong hàng không vũ trụ và các ngành công nghiệp quân sự khác và các công nghệ công nghiệp tiên tiến, chẳng hạn như vỏ tên lửa hợp kim titan , máy bay Một số container thành mỏng, v.v.
8. Xử lý siêu âm
(1) Nguyên tắc cơ bản
Gia công siêu âm là một công cụ sử dụng tần số siêu âm để rung với biên độ nhỏ và truyền giữa nó và phôi
Hiệu ứng búa của chất mài mòn tự do trong chất lỏng trên bề mặt được xử lý làm cho bề mặt của vật liệu phôi dần dần bị phá vỡ. Tên viết tắt tiếng Anh là USM. Gia công siêu âm thường được sử dụng để xỏ lỗ, cắt, hàn, lồng và đánh bóng.
(2) Các tính năng chính
Nó có thể xử lý bất kỳ vật liệu nào, đặc biệt thích hợp để xử lý các vật liệu không dẫn điện cứng và giòn khác nhau. Nó có độ chính xác xử lý cao và chất lượng bề mặt phôi tốt, nhưng năng suất thấp.
(3) Phạm vi sử dụng
Gia công siêu âm chủ yếu được sử dụng để khoan (bao gồm lỗ tròn, lỗ hình đặc biệt và lỗ cong, v.v.), cắt và tạo rãnh các vật liệu cứng và giòn khác nhau, chẳng hạn như thủy tinh, thạch anh, gốm sứ, silicon, gecmani, ferit, đá quý và ngọc bích, làm tổ, khắc, mài các bộ phận nhỏ theo lô, đánh bóng bề mặt khuôn và mài bánh mài, v.v.
9. Xử lý hóa chất
(1) Nguyên tắc cơ bản
Ăn mòn hóa học là một quá trình xử lý đặc biệt sử dụng dung dịch axit, kiềm hoặc muối để ăn mòn và hòa tan vật liệu phôi để thu được phôi có hình dạng, kích thước hoặc trạng thái bề mặt mong muốn.
(2) Các tính năng chính
1) Nó có thể xử lý bất kỳ vật liệu kim loại nào có thể cắt được và không bị giới hạn bởi các đặc tính như độ cứng và độ bền;
2) Thích hợp để xử lý diện tích lớn và có thể xử lý nhiều mảnh cùng một lúc;
3) Không có ứng suất, vết nứt hoặc gờ và độ nhám bề mặt đạt Ra1.25-2.5μm;
4) Dễ vận hành;
5) Không thích hợp để xử lý các khe và lỗ hẹp;
6) Không phù hợp để loại bỏ các khuyết tật như bề mặt không bằng phẳng và vết trầy xước.
(3) Phạm vi sử dụng
Thích hợp cho xử lý giảm độ dày diện tích lớn; thích hợp để xử lý các lỗ phức tạp trên các bộ phận có thành mỏng
