Co je EDM?
Aplikace EDM při výrobě forem
Elektrické výbojové obrábění (EDM) a drátové elektrické výbojové obrábění (EDM) jsou dvě nejrozšířenější speciální obráběcí metody při zpracování dílů forem. Tato část poskytne pouze stručný přehled těchto dvou metod.
Obrábění elektrickým výbojem (EDM) je proces, který využívá vysokou teplotu generovanou pulzním výbojem mezi nástrojovou elektrodou a elektrodou obrobku ve specifickém médiu k provádění elektro-eroze, obrábění obrobku za účelem dosažení specifických tvarů, rozměrů a požadavků na drsnost povrchu. EDM dokáže zpracovat různé kovové materiály s vysokým-bodem tavení-, vysokou-tvrdostí, vysokou-pevností, vysokou-čistotou, vysokou-houževnatostí a vysokou-křehkostí. Široce se používá pro obrábění dutin, otvorů (kulaté otvory, čtvercové otvory, nepravidelné otvory), zakřivených otvorů (zahnuté otvory, otvory se závitem), stejně jako úzkých štěrbin, malých otvorů a mikro{10}}děr v různých lisovacích nástrojích, zápustkách pro kování za tepla, zápustkách{11}}pro odlévání, vytlačovacích nástrojích, plastových formách a pryžových formách.
Obrábění elektrickým výbojem lze na základě rozsahu použití rozdělit na tváření elektrickým výbojem (běžně označované jako EDM) a drátové elektroerozivní obrábění (běžně označované jako drátové EDM).
Elektroerozivní obrábění (EDM) se většinou používá pro obrábění složitých -tvarových dutin a drážek jádra, do kterých forma nemůže proniknout, a také pro obrábění ostrých rohů a úzkých drážek, které nelze dokončit řezáním (využívá se také pro obrábění perforací, kde nejsou vysoké požadavky na rozměrovou přesnost).
Zařízení na řezání drátem elektrického výboje a příklady
Elektrické obráběcí stroje na řezání drátem se dělí na dva typy: pomalé řezání drátem a rychlé řezání drátem. Obrázek 1-27 ukazuje schematický diagram struktury CNC obráběcího stroje pro rychlé řezání drátem. Hlavní tělo CNC obráběcího stroje pro rychlé řezání drátu se skládá z lůžka, drátěného rámu, pracovního stolu, mechanismu podávání drátu, kuželového zařízení, systému cirkulace pracovní tekutiny atd.
1-Wire úložná trubice; 2-Wire držák; 3-Taper zařízení; 4-elektrodový drát; 5-pracovní stůl;
6-nádrž na pracovní kapalinu; 7-lůžkový; 8-Ovládací skříňka; 9-Ovládací skříň
Při drátovém elektrickém výbojovém obrábění (EDM) je obrobek přiváděn relativním pohybem pracovního stolu a elektrodového drátu. Pracovní stůl se může lineárně pohybovat ve dvou souřadnicových směrech, což umožňuje, aby se elektrodový drát pohyboval vzhledem k obrobku v různých trajektoriích rovinných křivek.
Základní proces drátového EDM je znázorněn na obrázku 1-28. Drát elektrody začíná od otvoru pro navlékání drátu a provádí obrábění elektrickým výbojem podél trajektorie tečkované čáry, dokud není dokončen celý obrys obrábění.
Obrázek 1-29 ukazuje některé součásti obráběné drátovým EDM. Obrázek 1-29(a) ukazuje šestistěn s otvorem pro -provlečení drátu poblíž okraje. Drát elektrody pak začíná od otvoru pro navlékání drátu{10}}a obrábí se podél obrysu, čímž se nakonec získá součást se zakřiveným obrysem povrchu, podobně jako při obrábění drátem EDM u razníku. Obrázek 1-29(b) také ukazuje šestistěn s otvorem pro provlečení drátu uprostřed. Elektrodový drát pak začíná z otvoru pro navlékání drátu a obrábí se podél obrysu, přičemž se nakonec získá součást s vnějším šestistěnem a vnitřním obrysem zakřiveného povrchu, podobně jako při obrábění drátu EDM matrice.
Obrázek 1-29(c) ukazuje úzkou drážku obrobenou uvnitř diskové části. Obrázek 1-29(d) ukazuje vložku malého jádra obrobenou drátovým EDM.
Zařízení a příklady elektroerozivního obrábění
Stroj na elektroerozivní obrábění (EDM) se skládá hlavně z lože, hlavy vřetena, sloupu, pracovního stolu, nádrže na pracovní kapalinu a ovládací skříně, jak je znázorněno na obrázku 1-30.
Pracovní stůl je obecně schopen podélného a bočního pohybu, tj. pohybu jak ve směru X, tak ve směru Y, pro dosažení požadované relativní polohy mezi nástrojovou elektrodou a obrobkem. Pracovní stůl je dále vybaven nádrží na pracovní kapalinu, do které je ponořena nástrojová elektroda a obrobek sloužící k chlazení a odvodu třísek.
Ovládací skříň se skládá především z pulzního napájení a systému automatického nastavení posuvu. Pulzní napájecí zdroj převádí průmyslovou frekvenci střídavého proudu na jednosměrný pulzní proud o specifické frekvenci pro dodávání vybíjecí energie potřebné pro EDM. Nastavením elektrických parametrů lze uspokojit různé potřeby pro hrubování, mezilehlé a dokončovací operace. Systém automatického nastavení posuvu zajišťuje udržení určité vybíjecí mezery mezi elektrodou a obrobkem během celého procesu obrábění prostřednictvím vlastního automatického řídicího systému, který zajišťuje stabilitu procesu EDM.
Obrázek 1-31 ukazuje díly zpracované EDM. Obrázek 1-31(a) ukazuje čtvercový zapuštěný otvor obrobený na obrobku pomocí čtvercové elektrody. Obrázek 1-31(b) ukazuje vícedutinový díl obrobený pomocí jediné nástrojové elektrody přes translaci pracovního stolu. Obrázek 1-31(c) ukazuje způsob obrábění dvou dutin současně pomocí jedné elektrody. Otáčením hlavy vřetena obráběcího stroje lze dosáhnout obrábění více dutin. Protože se elektrody během obrábění opotřebovávají, není možné dokončit obráběcí proces s použitím pouze jedné nástrojové elektrody při skutečném obrábění. K samostatnému provádění hrubování a dokončování EDM je často nutné připravit více elektrod.
