"Электроэрозионная резка проволокой на установке AGIECUT 100D "

Сибирская аэрокосмическая академия им. академика М.Ф.Решетнева

Электроэрозионная резка проволокой

на установке AGIECUT 100D

[pic]

Выполнил: студент гр. ТСЗУ-01

Катышков С.С.

Проверил: преподаватель

Шахов В.Н.

Красноярск 2002
Все более широкое применение в металлообработке находят электрофизические и электрохимические методы обработки.
Одним из видов электрофизической обработки является электроэрозионная обработка. В частности, электроэрозионная резка проволокой. Появившись в середине 50-х годов, данный вид электроэрозии получил бурное развитие в наши дни. Областью применения данного метода является производство штампов, пресс-форм, экструзионных фильер, режущего инструмента, шаблонов, а также часовая промышленность.
Сущностью процесса электроэрозионной резки является воздействие на деталь искровых разрядов, образующихся вследствие протекания импульсного тока с частотой в районе 240 кГц между электродом- проволокой и деталью, находящихся в непосредственной близости друг от друга в среде жидкого диэлектрика. В результате этих разрядов из материала детали выбиваются микрочастицы, которые выносятся из межэлектродного зазора (GAP) струей диэлектрика. Кроме этого, диэлектрик играет роль катализатора процесса распада, так как при высочайшей температуре разряда диэлектрик в зоне эрозии превращается в пар. Происходит дополнительный микровзрыв пара, который не может сразу выйти из межэлектродного зазора.
Поверхность проволоки, естественно, также подвергается разрушению.
Поэтому проволока постоянно протягивается через деталь, т.е. в зону эрозии все время поступает новый инструмент. Диапазон применяемых диаметров проволоки находится в пределах от 0,01мм до 0,3мм. Материалом проволоки служит латунь или вольфрам. Для обеспечения высоких результатов обработки повторное использование проволоки, принимавшей участие в эрозии, не рекомендуется, так как диаметр инструмента должен быть строго калиброванным.
Проволока и деталь двигаются относительно друг друга по траектории обрабатываемого контура. В результате происходит вырезание лишнего материала из заготовки.
Данный метод электроэрозии следует применять только для обработки точных сквозных контуров. Термообработка детали, в принципе, большого значения не имеет. Электроэрозионная резка значительно быстрее метода электроэрозионной прошивки контурным электродом, так как площадь обработки в момент времени уменьшена из-за малого диаметра проволоки.
Так же отпадает необходимость в изготовлении черновых и чистовых электродов под конкретный контур.
Ведущими фирмами-производителями установок электроэрозионной резки на сегодняшний день являются швейцарская фирма AGIE и японская фирма
SODICK. На предприятиях нашей страны в основном распространены установки фирмы AGIE.
Установка AGIECUT 100D конструктивно состоит из 4-х взаимосвязанных и неотъемлемых частей.
Этими частями являются:
1. Инструментальный станок AGIECUT
2. Система ЧПУ AGIEMATIC CD
3. Генератор импульсов AGIEPULS MMD
4. Диэлектрический агрегат DA-15
Имея выдающиеся характеристики по точности и шероховатости обрабатываемой поверхности, AGIECUT 100D обладает рядом дополнительных функций, которые делают спектр возможностей станка более широким. К ним относятся: возможность конусной резки, автоматическая заправка и обрезка проволоки, функции автоматического позиционирования проволоки в центре отверстия, на кромке и на углу при настройке на деталь (рис. 1).
Все это делает работу установки более автономной. Также имеется возможность работы с наполнением рабочей ванны диэлектриком и без наполнения в регулируемой струе промывки AGIEFLUSH. В качестве диэлектрика используется вода.

Рис. 1. Функции автоматического позиционирования.

Перемещениями обрабатываемой детали относительно проволоки по рабочим осям X и Y руководит система ЧПУ через сервоприводы с шаговыми двигателями. Также предусмотрены дополнительные рабочие оси U и V, которые используются при конусной резке (рис.2). Дискретность перемещений всех рабочих осей равна 0,001мм. Еще имеется полуось Z, которая в процессе эрозии участия не принимает, а используется лишь для настройки высоты резки.

Рис 2. Расположение осей установки AGIECUT 100D.

Направляющая для проволоки выполнена по принципу призмы, которую составляет пара искусственных конусных алмазов, пристыкованных друг к другу усеченными вершинами конусов. Срок службы направляющей – 8,000 часов. Верхняя и нижняя направляющие вставлены в соответствующие головки, которые имеют дюзы для промывки под давлением и токоподводы.
Головки через изолирующие вилки шарнирно закреплены на верхнем и нижнем плече С-образной системы AGIECONIC. Верхнее плечо жестко связано с координатной головкой (оси U и V), а та, в свою очередь, скреплена с осью Z. Так же верхнее плечо шарнирно соединено с нижним через телескопически удлиняющийся рычаг. Это позволяет без потерь передавать вращательное движение осей U и V не только верхнему плечу, но и нижней головке (рис. 3).
AGIECONIC является патентом фирмы AGIE и через систему рычагов обеспечивает высочайшую точность не только при цилиндрической, но и при конусной резке. Кроме этого, обеспечивается коаксиальная направлению проволоки промывка, что увеличивает стабильность процесса эрозии, а значит и скорость.

Координатная головка

Верхнее плечо

Телескопический рычаг

Нижнее плечо

Рис 3. Система AGIECONIC.

Для автоматической заправки проволоки используется отъюстированная водяная струя давлением 5 бар диаметром 2мм (AGIEJET). При включении струи, конец проволоки пропускается через ее середину. Не имея возможности выйти из обтекающей струи даже при наклонной заправке до
30(, проволока достигает нижней всасывающей дюзы, проводится через направляющую, головку и подхватывается двумя лентами, движущимися циклично навстречу друг другу (рис. 4). Натяжение проволоки создается верхним тормозом “Conofil”. Он прикреплен к верхней головке и работает на принципе электромагнитного поля, возникающего вокруг обмоток статора и придерживающего металлический ротор с валом, на конце которого установлены два твердосплавных кольца с фасками. Проволока петлей укладывается в призматическую канавку, образующуюся при стыковке колец, затем вводится в верхнюю головку.

Верхний тормоз

Верхняя головка

Струя заправки
AGIEJET

Нижняя головка

Рис 4. Заправка проволоки при помощи AGIEJET.