Проволочно вырезной станок чпу. Электроэрозионные станки и принцип работы. Ваши возможности с проволочно-вырезным станком

В направлении металлообработки широкое распространение получил метод электроэрозионной обработки (ЭЭО). Электроэрозионный метод обработки был открыт советскими учеными в 1947 году.

Эта технология смогла значительно облегчить процесс обработки металла, особенно это помогло при обработке металлов высокой прочности, при изготовлении деталей сложной конструкции, а также в других направлениях.

Работа метода основана на воздействии на деталь электрическими разрядами в диэлектрической среде, вследствие чего происходит разрушение металла или изменение его физических свойств.

Применение метода ЭЭО:

• При обработке деталей из металлов со сложными физико-химическими свойствами;
• При изготовлении деталей сложных геометрических параметров, со сложно выполнимой механической обработкой;
• При легировании поверхности для повышения показателей износоустойчивости и придания деталям требуемых качеств;
• Повышение характеристик верхнего слоя металлической поверхности (упрочнение) за счет окисления материала под воздействием электрического разряда;
• Маркирование изделий без вредоносного влияния, что присутствует при механическом клеймлении.

Для выполнения различных операций применяются разные виды электроэрозионной обработки. На промышленных станках устанавливаются устройства числового программного управления (ЧПУ), что значительно упрощает применение любого вида обработки.

Виды электроэрозионной обработки материала:

• Электроискровой вид обработки применяется при резке твердосплавных материалов, фигурной резке и для проделывания отверстий в металлах высокой прочности. Дает высокую точность, но скорость работы невелика. Применяется в прошивных станках.
• Электроконтактный способ обработки основан на местном расплавлении металла дуговыми разрядами с последующим удалением отработанного материала. Метод имеет более низкую точность, но более высокую скорость работы, чем электроискровой способ. Применяется при работе с большими деталями из чугуна, легированной стали, тугоплавких и других металлов.
• Электроимпульсный метод сродни электроискровому, но применяются дуговые разряды продолжительностью до 0.01 секунды. Это дает высокую производительность при относительно хорошем качестве.
• Анодно-механический метод основан на сочетании электрического и механического воздействия на металл. Рабочий инструмент – диск, а рабочая среда – жидкое стекло или сходное по характеристикам вещество. На обрабатываемую деталь и диск подают определенное напряжение, при разряде металл расплавляется, а шлам удаляется диском механически.

В промышленности применяются станки, работающие на основе метода электроэрозионной обработки металла. Они классифицируются по нескольким параметрам: принцип работы, управление, наличие ЧПУ и т.д.

Виды станков, работающих на принципе ЭЭО:

• Электроэрозионный проволочный станок;
• Электроэрозионный проволочно-вырезной станок;
• Электроэрозионный прошивной станок.

Станок ЭЭО в связи со своей многофункциональностью в хозяйстве нужен, а порой и вовсе не заменим. Заиметь такой аппарат в своем гараже хотел бы каждый. К сожалению, купить такой станок заводской сборки очень накладно и зачастую не представляется возможным. Выход из такой ситуации есть – собрать своими руками.

Вырезной и прошивной станок

Вопреки предвзятому мнению о сложности и невыполнимости такой задачи это не так. Это вполне посильная задача для простого обывателя, хотя все не так просто. Самый простой вид станка – это вырезной станок, предназначается для обработки деталей из легированных, тугоплавких и других прочных металлов.

В электрической схеме присутствуют: источник питания, диодный мост, лампочка и набор конденсаторов, соединенных в параллельную цепь. На выход подключаются электрод и обрабатываемая деталь. Отметим еще раз, что это принципиальная схема для образного понятия принципа работы устройства. На практике схема дополнена различными элементами, позволяющими отрегулировать прошивной станок под требуемые параметры.

Общие требования к электрической схеме вырезного станка:

• Учитывайте необходимую мощность станка при выборе трансформатора;
• Напряжение на конденсаторе должно быть больше 320 В;
• Общая емкость конденсаторов должна быть не меньше значения в 1000 мкФ;
• Кабель, идущий от схемы к контактам, должен быть только медным и сечением не меньше 10 мм;

Один из примеров рабочей схемы:

Как сразу видно, схема значительно отличается от принципиальной, но в то же время не является чем-то сверхъестественным. Все детали электрической схемы можно найти в специализированных магазинах или просто в старых электронных приборах, давно пылящихся где-нибудь в гараже. Отличное решение – применить ЧПУ для управления станком, но такой способ управления стоит немало, да и подключение его на самодельный станок требует определенных навыков и знаний.

Конструкция станка

Все элементы электрической схемы необходимо надежно закрепить в корпусе из диэлектрика, в качестве материала желательно использовать фторопласт или другой с похожими характеристиками. На панель можно вывести необходимые тумблеры, регуляторы и измерительные приборы.

На станине нужно закрепить держатель для электрода (должен быть закреплен подвижно) и обрабатываемой детали, а также ванночку для диэлектрика, в которой и будет проходить весь процесс. Как дополнение можно поставить автоматическую подачу электрода, это будет очень удобно. Процесс работы такого станка очень медленный, и для проделывания глубокого отверстия уходит много времени.

Проволочный станок своими руками

Электрическая схема проволочного станка та же, что и на вырезном станке, за исключением некоторых нюансов. Рассмотрим другие отличия проволочного станка. Конструктивно проволочный станок тоже похож на вырезной, но есть отличие – это рабочий элемент станка. На проволочном станке, в отличие от вырезного, – это тонкая медная проволока на двух барабанах, и в процессе работы проволока перематывается с одного барабана на другой.

Сделано это для снижения износа рабочего инструмента. Неподвижная проволока быстро придет в негодность. Это усложняет конструкцию механизмом движения проволоки, который необходимо установить на станину для удобной обработки деталей. В то же время дает станку дополнительный функционал. При вырезании сложных элементов оптимальным вариантом будет поставить ЧПУ, но, как сказано выше, это обусловлено некоторыми сложностями.

Преимущества электроэрозионных вырезных станков

Электроэрозионный вырезной станок: восемь этапов в одном

Технология электроэрозионной резки позволяет исключить до восьми этапов производства, включая предварительную машинную обработку, жестчение, окончательную обработку и фактурирование, необходимых в традиционных процессах машинной обработки, в частности при фрезеровке, сверлении и токарной обработке. Рабочее колесо (слева) было изготовлено с использованием этой технологии. Это высоко экономичный метод резки.

Ваши возможности с проволочно-вырезным станком:

Электроэрозионный проволочно-вырезной станок служит для аккуратного исполнения отверстий в металлах различной плотности. Движение инструмента происходит с высокой точностью и плавностью. Двигатели к нему производятся на предприятии - изготовителе станков - по уникальной технологии.

Конструкция

Электроэрозионный проволочно-вырезной станок оснащается плоскопараллельными двигателями. Для этого производители создают свои неодимовые магниты (NdFeB — неодим-железо-бор). Кроме них потребовалась и уникальная система управления K-SMS.

Классический электроэрозионный проволочно-вырезной станок способен обрабатывать только электропроводящие заготовки. Металлы прожигаются дугой на значительную глубину. На месте среза остается гладкая поверхность, часто не требующая дополнительной обработки.

Электроэрозионный проволочно-вырезной станок помогает получить сложные изделия: пресс-формы, штаммы, конические и цилиндрические поверхности, выступы и скосы. В продаже можно найти двухкоординатные сборки, применяемые для простейших операций. Более сложные изделия получаются с применением пятикоординатных машин.

Принцип работы

В процессе применения проволочно-вырезного станка латунная проволока используется наиболее часто в качестве режущего инструмента. Она выполнятся по уникальной технологии, и от её качества зависит скорость и аккуратность обработки.

Если применяется импульсов повышенной мощности, встроенный в описываемый станок, латунная проволока оснащается специальным покрытием. Ее структура имеет несколько слоев:

• Основа — CuZn40 или латунь. Также может использоваться молибден, медь.
• Термодиффузионный слой — концентрация цинка более 50%.
• Верхний слой — чистый цинк.

За счёт такой структуры проволока обладает рядом достоинств:

1. Выдерживает высокие температуры.
2. Дуга в процессе обработки стабильна, исключается образование наплывов на месте разреза.
3. Снижен расход проволоки на длину разреза.

Проволочные электроэрозионные станки с ЧПУ применяются, в основном, в серийном производстве. Единичные изделия не оправдывают покупку дорогостоящего оборудования, но некоторые детали возможно получить только данным видом реза. Покрытие из цинка обеспечивает непрерывность автоматического процесса за счёт исключения осыпания латуни от высокочастотных токов.

Процесс обработки

Электроэрозионная обработка материалов основана на образовании искры за счёт пропускания тока высокой частоты через минимальный воздушный или водный зазор. Наиболее активно этот процесс происходит с участием латуни.

Существует несколько типов обработки металлов на приведенном оборудовании:

• Копировально-прошивочные технологии.
• Профильно-вырезные.
• Прошивочные.

Чаще проволока для электроэрозионных станков крепится на подвижный узел. Заготовка же размещается на неподвижном столе. Процесс реза контролируется контроллером системы ЧПУ, управляющей одновременно несколькими осями.

Суть технологии

Электрический разряд между проволокой и заготовкой приводит к удалению части металла. Выделенные частицы выводятся в объем рабочей жидкости. Шлам (кристаллизующиеся частицы) отфильтровывается и удаляется в конце реза. Скорость обработки регулируется силой тока. Но должны быть подобраны оптимальные режимы, при которых не образуются наплывы в процессе реза.

Электроэрозия помогает изготовить изделия с очень тонкими стенками, обрабатывать мягкие металлы без механических повреждений. Данный способ резки используется для прошивки на большую глубину. Толщина проволоки минимальна, лишь этим параметром ограничен диаметр получаемых отверстий.

Дополнительной обработки не требуется, так как после реза импульсами тока не остается заусенцев. Также не требуется дорогостоящего инструмента, применяемого при классических методах фрезерования. Это становится актуально при заготовках из вязких материалов.

Параметры оборудования

ЧПУ-управление процессом расширяет возможности обработки металлов электроэрозией. Отклонения перпендикулярностей и прямолинейностей перемещения осей составляют не более 0,01 мкм.

Механическая точность заявлена производителями, и не требуется делать дополнительных регулировок. Станок полностью готов к старту автоматического цикла, достаточно лишь загрузить модель детали в стандартном коде.

Современная электроника обеспечивает точности перемещения за счёт угловых и линейных датчиков, разрешение которых равно 1,5 мкм. Точность получаемых контуров варьируется в пределах от ± 1,5 до ± 5 мкм на длине 300 мм.

Характеристики подбираются индивидуально под потребности производства. Исходя из этого формируется стоимость оборудования, ориентированная на подходящую модель.

Дополнительные опции

Покупатель станка с электроэрозией может дооснастить оборудование представленными опциями:

• Контролируемое положение оси C. Чаще требуется для фрезерной обработки цилиндрических заготовок.
• Револьверная головка с дополнительными степенями свободы инструмента. При помощи такой модели получают геометрически сложные детали.
• Стол может иметь дополнительные оси. Такой вариант используется при обработке корпусных изделий или нескольких заготовок за один цикл.

В стандартную комплектацию включают системы очистки рабочей жидкости, позволяющие проводить фильтрацию с качеством до 3 мкм. Загрязнившиеся картриджи имеют стандартные размеры и меняются довольно быстро.

Преимущества электроэрозионных станков струйного типа:

• Прецизионная обработка любых токопроводящих материалов
• Низкая себестоимость обработки
• Быстрая окупаемость оборудования
• Отсутствие потребности в дополнительных оснастках
• Обработка крупногабаритных заготовок

Для изготовления чего используется:

• Матриц
• Пуансонов
• Штампов
• Литьевых форм
• Шестерен
• Крыльчаток
• Шпоночных пазов
• Нарезания зуба
• Обрезки по контуру изделия

На что следует обращать внимание при выборе?

Не для кого не секрет, что показатели точности напрямую зависят от качества исполнения станины и ШВП, при выборе электроэрозионного станка особое внимание необходимо уделять максимальной нагрузке на рабочий стол, максимальную высоту заготовки, диаметр ШВП и рельсовых направляющих. Отличия в максимальной нагрузке на рабочий стол объясняются применением станины он младшей модели электроэрозионного станка – это безусловно снижает себестоимость станка, но влечет за собой применение меньшего диметра ШВП и рельсовых направляющих, что несомненно сказывается на долговечности оборудования. К примеру: максимальная нагрузка на рабочий стол станка Tosun DK7732 равна 500кг, а нагрузка станка DK7725 равна 300кг, что соответствует нормативным показателям Китайских производителей.

Все наше оборудование задействовано на собственном производстве, поэтому мы всегда готовы продемонстрировать отличительные особенности, произвести электроэрозионную обработку и измерения результатов обработки.

Особенности установок

Основным инструментом выступает натянутая проволока, выступающая в роли одного из электродов, вторым является сама заготовка. Подаваемые от специального генератора импульсы высокой частоты регулируются согласно условиям выполняемой задачи и установленным параметрам обработки. способны работать с заготовками различной толщины. Перемещение детали, контролируемое автоматикой, происходит согласно заложенной оператором программе. Полярность позволяет обрабатывать детали с минимальным расходом. Представленное оборудование эффективно, надёжно и экономично.

Все наши станки многопроходные.

Демонстрация работы проволочного станка

Обработка металла на наших станках

Хотя в настоящее время появилось множество методик и принципов обработки металла, далеко не все они отличаются универсальностью. Ещё меньше методов доступны для широкого пользования из-за высокой стоимости специализированных агрегатов и инструментов. Проволочно вырезной станок относится к тому типу, которое способно гарантировать высокую точность и эффективность работы, вне зависимости от твердости материала, ведь электроэрозионным процессам подвержены даже наиболее устойчивые сплавы.

Особенности воздействия позволяют варьировать скорость и точность, определяя тем самым производительность и качество обработки. Широчайшие возможности настройки в совокупности с тщательно отлаженной и прекрасно зарекомендовавшей себя схемой воздействия уже сделали соответствующие установки чрезвычайно востребованными в сегменте изготовления сложных объёмных компонентов с криволинейными поверхностями. Товар не только доступен по цене, но и недорог в эксплуатации. Что существенно повышает рентабельность его использования. Системы электронного контроля позволяют последовательно изготавливать самые мелкие и сложные детали.

Устройство проволочно-вырезного станка

Гибкость применения оборудования основана на современных системах позиционирования токопроводящей проволоки. Рабочий инструмент натягивается между базовой нижней и верхней направляющими. Равномерная перемотка обеспечивается приводным валом с подключённым электромотором. Направляющие изготавливаются из материалов с повышенной износоустойчивостью, в частности, из алмаза или сапфира. Рабочий инструмент многократного использования закольцован и меняется только в случае разрыва или перед большим объёмом работ. Элементы тракта изолированы и защищены от пробоя на корпус. Промывочная циркуляционная система направляет специализированный электролит с заданными характеристиками электропроводности в зазор между проволокой и обрабатываемой деталью. Продукты горения и плавления заготовки отделяются фильтрами СОЖ, после чего состав снова направляется в работу перекачивающими компонентами. Ключевым элементом является генератор технологического тока, обеспечивающий формирование напряжения с заданными характеристиками мощности и частоты. Современные станки управляются электронными компонентами под программным числовым управлением, а информативные экраны составляют основу системы индикации.

Проволочно-вырезные станки при помощи тока разрезает прочные металлы и сплавы – титан, графит, закаленную и легированную сталь. Помимо этого могут производить шлифовку, резку, доводку, копирование, вырезать маленькие и толстостенные детали, например инжекторные штифты или медицинские иглы. Применяется для структурного упрочнения, при котором внутри образуется плотный металлический слой, увеличивающий прочность.

Как работает?

От генератора к обрабатываемой детали и электроду подводится электрический ток. Заготовка выполняет функции положительного электрода – анода, а отрицательным катодом служит молибденовая проволока толщиной 0,18 мм.

Под действием импульсных разрядов металл режется, плавится и испаряется, формируя тонкие срезы. Пространство, в котором происходит искровое воздействие, омывают охлаждающей жидкостью, уносящей частицы разрушенного материала.

Преимущества оборудования

К преимуществам электроискровых станков относится:

• Экономичность - проволока используется для нескольких сеансов резания, поэтому ее расход минимален.
• Отличаются компактностью, эргономичностью и низким уровнем энергопотребления. Поэтому их можно купить для небольшой мастерской.
• Использование электроэрозионных станков снижает объем отходов, образующихся при металлообработке, рабочее место оператора всегда будет чистым. Такая особенность важна в первую очередь при работе с дорогими металлами и сплавами.
• Удобны модели с ЧПУ, которые могут работать после настройки до 140 часов без вмешательства оператора. Перенастройка техники занимает всего 15-20 минут.
• За счет регулировки параметров электрического тока и положение проволоки, можно создавать продукцию разной формы, обрабатывая заготовку сразу по нескольким направлениям.
• Полученные изделия имеют гладкую и даже зеркальную поверхность, не нуждающуюся в финишной обработке, что позволяет уменьшить время производства.
• Искровое оборудование применяют в производствах изделий сложной формы, которые тяжело точить и фрезеровать.

Преимущества КМТ

КМТ предлагает купить электроэрозионные проволочно-вырезные станки от мировых брендов, положительно зарекомендовавших себя в металлообработке в странах Евросоюза, Азии и Америки. Цена ниже аналогичных европейских, южнокорейских или японских моделей.

Вся продукция соответствует стандартам ISO и TUV, предъявляемым к такой технике.

Менеджеры компании помогут организовать доставку со склада в Москве в любой регион России, установку и наладку, изготовление пробной детали, подбор комплектующих и обучение персонала. Осуществляется гарантийное и послегарантийное обслуживание.