Tvrdé frézování vs. elektroerozivní obrábění : Který CNC frézovací stroj byste měli použít?

V případě tvrdého frézování a drátového obrábění se obvykle rozhoduje podle přesnosti, rychlosti a nákladů. Mnoho konstruktérů má problém vybrat si mezi těmito dvěma metodami bez jasného srovnání možností. Tvrdé frézování odebírá materiál rychle, ale při obrábění kalených kovů je ovlivněno průhybem nástroje, vibracemi a opotřebením, což z něj činí bezobslužné operace méně spolehlivé pro jemné profily. Drátové elektroerozivní obrábění je pomalejší na řez, ale jeho bezkontaktní proces umožňuje výjimečně přesnou kontrolu tenkých stěn, vnitřních prvků s malým poloměrem a vynikající strukturu povrchu u vodivých kalených ocelí za předpokladu, že řez je průchozí a jsou použity vhodné průchody.

Praktickým výsledkem je výběr jedinečného procesu (nebo hybridního pracovního postupu) pro vaši toleranci, povrchovou úpravu, tvrdost materiálu a geometrii na základě funkčních požadavků dílu. Tento článek začíná rychlým pohledem na rozhodování, poté srovnává tolerance/dokončovací úpravy/rychlost a následně se zabývá náklady a “náklady na jeden dobrý díl”. Končí případovými studiemi a kontrolním seznamem, který můžete použít při cenové nabídce nebo kontrole návrhu.

Tvrdé frézování vs. drátové elektroerozivní obrábění Stručný průvodce rozhodováním

Volba mezi tvrdým frézováním a drátovým obráběním závisí na přesnosti, rychlosti a nákladech a také na geometrickém rozsahu a výsledcích kvality povrchu, jak jsou definovány v popisech konvenčních a nekonvenčních obráběcích procesů v kapitole. ASM normy pro obrábění. Toto srovnání tvrdého frézování a drátového obrábění pomáhá objasnit, který proces je vhodný pro daný díl. V této části je uveden přehled kompromisů a vysvětleno, kdy je který proces technicky výhodnější.

Nejlepší použití: Hrubé a hrubé odstraňování vs. přesné dokončování

U mnoha technických profesí v oblasti výroby forem a lisovacích forem je rozdělení jednoduché:

Pokud jde o frézování natvrdo vs. drátové frézování, je frézování natvrdo obvykle lepší volbou, pokud potřebujete hrubovat a odebírat objem, zejména pokud je geometrie otevřená a přístup k nástroji je dobrý. Srovnání tvrdého frézování vs. drátové edm pro hromadný úběr pomáhá konstruktérům efektivně se rozhodnout. Jedná se o “kontaktní” frézování, takže nástroj tlačí na obrobek a nastavení musí odolávat řezným silám.

Drátové elektroerozivní obrábění se často upřednostňuje pro přesné řezání profilů, tenkostěnných prvků a malých vnitřních poloměrů, které se obtížně frézují. Proces drátové a jiskrové eroze zabraňuje přímému kontaktu, čímž se snižuje mechanické namáhání choulostivých profilů. Proveditelnost stále závisí na plynulé dráze drátu, vodivosti dílu a přístupu pro proplachování a zadržování třísek.

Rychlé srovnání přesnosti, kvality povrchu, rychlosti, opotřebení nástroje a rizika tenkých stěn

Kdy použít elektroerozivní obrábění místo tvrdého frézování

Drátové elektroerozivní obrábění použijte při rozhodování o tvrdém frézování vs. drátové elektroerozivní obrábění, pokud je materiál elektricky vodivý a kritickými prvky jsou průchozí profily, které vyžadují přísnou kontrolu rozměrů, ochranu tenkých stěn nebo malé vnitřní poloměry. Zvažte průchody skimem pro dosažení těsných tolerancí a integrity povrchu a ověřte, že dráha drátu je kontinuální a že je možné řídit prokluzování. Tvrdé frézování je obvykle vhodnější pro hromadný úběr nebo otevřenou geometrii, kde lze dodržet tolerance a povrchovou úpravu bez rozsáhlých dokončovacích prací. Pokud je hlavním omezením doba cyklu a tolerance se neblíží mikronovému rozsahu, je tvrdé frézování často prvním procesem, který je třeba zkontrolovat.

Hybridní pracovní postup pro lisovací formy a formy

Mnoho projektů v případě tvrdého frézování vs. drátového obrábění si nevybírá jednu metodu. Kombinují je, aby kontrolovaly čas i přesnost, a strategicky používají tvrdé frézování vs. drátové obrábění v hybridním pracovním postupu.

Tento hybrid je běžný pro zápustky a formy, protože tvrdé frézování rychle vyčistí objem, zatímco drátové elektroerozivní obrábění dokončí kritický profil, kde na toleranci a kvalitě rohů záleží nejvíce.

Výhody přesnosti a tolerance elektroerozivního obrábění drátem

Drátové elektroerozivní obrábění poskytuje přesnost na úrovni mikronů u kalených ocelí, zejména proto, že se vyhýbá řezným silám, které způsobují vychýlení nástroje, a je tak ideální pro vysoce přesné prvky forem a zápustek.

Drátové elektroerozivní obrábění umožňuje přesné tolerance na kalených ocelích díky strategickému plánování

V poskytnutých technických popisech je drátové elektroerozivní obrábění opakovaně spojováno s přesností na úrovni mikronů. Praktické měřítko, které se neustále objevuje, je ±0,006 mm (6 mikronů) pro přesné řezy v tvrdých kovech. Některá moderní nastavení jsou popsána s tvrzením, že dosahují ±1 mikron.

Pro rozhodnutí o proveditelnosti není klíčové číslo nejlepšího případu. Jde o to, že přesnost drátového elektroerozivního obrábění není omezena řeznou silou, která tlačí nástroj mimo provoz. Proto se volí pro geometrii forem s úzkou tolerancí a vysoce přesné detaily forem.

Výzvy při tvrdém frézování vs. bezkontaktní řezání elektroerozivním drátem

Tvrdé frézování kalené oceli je stále frézování. Fréza se přitom opírá o obrobek, čímž vzniká síla. Tato síla může ohýbat nástroj (průhyb) a může také ohýbat tenké části obrobku. V tvrdém kovu se mohou zvýšit řezné síly a vibrace a nástroj se může rychleji opotřebovávat. Se změnou opotřebení se mění i efektivní tvar frézy, což ovlivňuje velikost a povrchovou úpravu.

Drátové elektroerozivní obrábění odstraňuje kov pomocí řízených elektrických jisker mezi drátem a vodivým materiálem. Protože nedochází k fyzickému kontaktu, nevzniká řezná síla, která by ohýbala nástroj nebo odstrkovala tenkou stěnu. To je hlavní důvod, proč se elektroerozivní obrábění drátem používá v případech, kdy je hlavním požadavkem “přesnost pro tvrdé kovy”.

Je drátové elektroerozivní obrábění přesnější než tvrdé frézování?

U kalené oceli se drátové elektroerozivní obrábění běžně označuje za přesnější, protože se vyhýbá vychýlení nástroje a nedochází k opotřebení nástroje, které se projevuje při frézování. Zprávy uvádějí ±0,006 mm a v moderních sestavách dokonce ±1 mikron, což je důvod, proč se používá pro vysoce přesné lisování. Frézování může být stále přesné, ale jeho omezující faktory v tvrdém kovu jsou citlivější na nástroje, tuhost nastavení a opotřebení.

Vliv přesnosti na úrovni mikronů na přizpůsobení a výkonnost

Když se cílová tolerance posune do mikronů, stávají se hlavními riziky malé vedlejší účinky procesu. Několik příkladů:

• Detail matrice, který se liší o několik mikronů, může změnit podmínky vypínání, chování oddělovací linky a riziko vzplanutí.
• Mírně nevhodná velikost vložky může změnit snadnou montáž v problém s lisováním nebo vytvořit mezery, které se projeví jako opotřebení.
• Chyba profilu se může sčítat s jinými chybami a vynutit si ruční montáž nebo přepracování.

Jednoduchý způsob, jak to při posuzování návrhu formulovat, je označit, které prvky jsou “určující pro funkci” a které jsou “určující pro průchodnost”.”

Pokud váš výkres obsahuje několik funkčních profilů z kalené nástrojové oceli, bývá drátové elektroerozivní obrábění bezpečnější technickou cestou.

Úvahy o povrchové úpravě a následném zpracování

Drátové elektroerozivní obrábění poskytuje konzistentní matné povrchy s kontrolovaným odléváním vrstev, zatímco frézování může vyžadovat dodatečné leštění, aby byly splněny požadavky na vysoce přesný povrch.

Drátové elektroerozivní obrábění poskytuje konzistentní matné povrchy s kontrolovanou povrchovou úpravou

Drátové elektroerozivní obrábění se často volí kvůli konzistenci povrchu tvrdého kovu. Uvedené zdroje popisují typickou kvalitu povrchu při elektroerozivním obrábění drátem kolem Ra 0,8, přičemž v některých případech se uvádí Ra až 0,1 mikronu. Povrchová úprava je často popisována jako konzistentní matný povrch spíše než jako vzor stop po nástroji.

Stále existuje povrchová vrstva vytvořená elektroerozivním obráběním. Stejný výzkum uvádí, že vrstva přetvořená elektroerozivním obráběním se pohybuje v rozmezí 5-25 µm. To má význam u dílů náchylných k únavě a u hran, protože chování vnější vrstvy se může lišit od chování základního materiálu.

Realita frézovacího povrchu: Známky po nástroji a běžná potřeba leštění vysoce přesných povrchů.

Při tvrdém frézování lze dosáhnout dobrých povrchových úprav, ale kvalita povrchu při tvrdém frézování závisí na geometrii frézy, krokovém posuvu, vibracích a opotřebení nástroje. I při správné velikosti mohou být na čele patrné stopy po nástroji. U dílů, které potřebují rovnoměrnou těsnicí plochu, ložiskový povrch nebo uzavírací plochu formy, vedou stopy po nástrojích často k leštění nebo práci na stole.

Zde se inženýři podivují nad “celkovým úsilím”. Frézovací cyklus může být krátký, ale doba následného zpracování může narůst, zejména pokud několik ploch potřebuje stejnou kosmetickou nebo funkční úpravu.

Drátové elektroerozivní obrábění v porovnání s frézováním

Poskytované referenční hodnoty pro drátové elektroerozivní obrábění jsou Ra 0,8 a nároky na Ra až 0,1 mikronu s konzistentním matným vzhledem. Povrchová úprava frézování silně závisí na dráze nástroje a stavu nástroje a viditelné stopy po nástroji jsou natolik běžné, že se u vysoce přesných ploch často plánuje leštění. Pokud je požadavkem předvídatelná povrchová úprava profilů z kalené oceli, je často snazší plánovat drátové elektroerozivní obrábění.

Kontrolní seznam dokončovacích prací pro frézování a elektroerozivní obrábění

Níže je uveden praktický kontrolní seznam používaný při výběru procesu. Není to pravidlo, ale pomáhá určit, kde se může čas přesunout od obrábění k dokončování.

Materiály a tvrdost: Opotřebení nástroje vs. meze vodivosti

Drátové elektroerozivní obrábění zabraňuje opotřebení frézy i u kalené oceli a karbidu, ale materiál musí být elektricky vodivý. Opotřebení frézovacího nástroje roste s tvrdostí, což ovlivňuje náklady a opakovatelnost.

Drátové elektroerozivní obrábění: řezání vodivých tvrdých materiálů bez opotřebení frézovacího nástroje

Hlavním důvodem, proč se drátové elektroerozivní obrábění používá při obrábění kalené nástrojové oceli, je skutečnost, že tvrdost nezpůsobuje stejný problém s opotřebením nástroje jako při frézování. Zdroje popisují, že drátové elektroerozivní obrábění účinně obrábí nástrojové oceli s tvrdostí > 40 HRC a také karbid, aniž by docházelo k opotřebení nástroje v obvyklém smyslu otupení břitu.

Tvrdým frézováním lze řezat tvrdé kovy, ale ekonomický a kvalitativní kompromis se často odvíjí od nástrojů. Opotřebení nástroje a náklady na něj se stávají součástí procesní způsobilosti. Opotřebení mění chování při řezání a to může být příčinou variability velikosti a povrchu.

Požadavky na vodivost pro elektroerozivní obrábění

Elektroerozivní obrábění drátem je druh elektroerozivního obrábění. Vyžaduje, aby byl obrobek elektricky vodivý. To je tvrdé omezení. Pokud materiál není vodivý, není drátové elektroerozivní obrábění možné.

To je také častým nedorozuměním v oblasti early sourcingu. Kupující může vidět “EDM capabilities” a předpokládat, že se to týká jakéhokoli tvrdého materiálu. Skutečným rozhodovacím kritériem je vodivost, nikoliv tvrdost.

Ekonomika výroby nástrojů: Frézování vs. náklady na elektroerozivní obrábění

Náklady na tvrdé frézování se u tvrdokovů často zvyšují, protože frézy se opotřebovávají a musí se vyměňovat. Tyto náklady nepředstavují pouze samotné frézy. Projevují se také jako správa nástrojů a kontrola odchylek.

Drátové elektroerozivní obrábění má také spotřební materiál, hlavně drát. Nákladový model je jiný: platíte spíše za použití drátu a čas strávený na stroji než za častou výměnu frézy a změny procesu, které přicházejí s opotřebením. U nízkoobjemových přesných prací může mít tento rozdíl větší význam než hrubá hodinová sazba stroje.

Lze drátovým elektroerozivním obráběním řezat karbid a kalenou ocel?

Ano, drátové elektroerozivní obrábění je popisováno jako účinné na karbidu a na kalených nástrojových ocelích s tvrdostí nad 40 HRC, protože tvrdost nezpůsobuje opotřebení břitu tak jako při frézování. Klíčovým omezením je, že materiál musí být elektricky vodivý. Pokud je vodivý, tvrdost sama o sobě není limitujícím faktorem proveditelnosti.

Kompromisy v oblasti rychlosti a propustnosti

Tvrdé frézování je rychlejší pro úběr velkého množství materiálu, zatímco u drátového elektroerozivního obrábění je prioritou přesnost a integrita povrchu, takže u vysoce přesných dílů je doba cyklu druhotným hlediskem.

CNC frézování vs. elektroerozivní obrábění: rychlost pro hrubování a přesné dokončování

Pokud je vaším hlavním cílem “rychle odstranit velké množství materiálu”, je obvykle první metodou, kterou vyzkoušíte, tvrdé frézování. Uvedené zdroje popisují CNC frézování mnohem rychlejší pro hrubování a odstraňování hrubých nečistot.

Drátové elektroerozivní obrábění se obvykle volí v případech, kdy je hlavním požadavkem přesnost, povrchová úprava nebo geometrie a kdy se jedná o profilový nebo průchozí řez. Je pomalejší, ale vyhýbá se některým způsobům poruch, které způsobují přepracování, zmetky nebo čas na leštění.

To je také odpověď na častou otázku týkající se plánování: Je tvrdé frézování rychlejší než elektroerozivní obrábění? Pro hrubování ve většině případů ano. U prvku, který si vynucuje několikanásobné nastavení frézování, dlouhé leštění nebo opakované přepracování, se může “rychlejší metoda” posunout, když změříte celkový čas na dobrý díl.

Rychlost úběru materiálu při elektroerozivním obrábění ve srovnání s elektroerozivním obráběním s drážkou

Poskytnuté studie EDM uvádějí kontext rychlosti úběru materiálu drátovým EDM přibližně 50-300 mm³/min. To je jeden z důvodů, proč je drátové elektroerozivní obrábění zřídkakdy první volbou pro hromadný úběr.

Stejné zdroje uvádějí EDM sinker (příbuzná, ale odlišná metoda elektroerozivního obrábění) s rychlostí úběru materiálu až cca 5 000 mm³/min pro dutiny. To má význam pro jednu z klíčových otázek kupujícího: Který proces je lepší pro hluboké dutiny? Drátové elektroerozivní obrábění je určeno především pro profily a průchozí řezy. Pro hluboké dutiny se běžně uvádí hloubkové elektroerozivní obrábění jako metoda zaměřená na dutiny, zatímco frézování zůstává hlavním přístupem, pokud je dutina přístupná a dosah nástroje není omezujícím faktorem.

Pochopení rozdílů v rychlosti tvrdého frézování

Na základě poskytnutého výzkumu je těžké srovnávat přímé rychlostní testy pro tvrdé frézování a elektroerozivní obrábění. Většina zdrojů porovnává “CNC frézování” obecně s elektroerozivním obráběním, nikoliv kontrolovanou studii “tvrdého frézování” se stejnou geometrií, stejným cílem tolerance a stejnou kontrolní metodou.

Jednoduchým způsobem, jak tuto nejistotu při plánování sdělit, je považovat rychlost za rozsah, který se řídí typem dílu:

Diskuse tak zůstává vázána na to, co můžete ověřit: typ prvku a cíle tolerance/dokončení.

Plánování výroby: Čas cyklu vs. přepracování

Doba cyklu je dominantní, pokud je geometrie otevřená, tolerance se neblíží mikronové úrovni a můžete udržet velikost se stabilním nástrojem. V takovém případě často vítězí tvrdé frézování.

Přepracování a následné leštění převládá v případech, kdy výkres vyžaduje přísnou toleranci u kalených ocelových profilů nebo kdy je požadavek na povrchovou úpravu přísný a stopy po frézování nejsou přijatelné. V takovém případě může pomalejší drátový elektroerozivní řez stále zkrátit cestu k přijatelnému dílu, protože snižuje počet dokončovacích prací a snižuje možnost rozměrové změny.

Geometrie, kvalita rohů a napětí v dílech

Drátové elektroerozivní obrábění vyniká při obrábění ostrých rohů, tenkých stěn a malých vnitřních poloměrů, zatímco frézování naráží na omezení vyplývající z průměru nástroje, průhybu a mechanického namáhání.

Složitá geometrie: Ostré rohy a mikrotvary pomocí elektroerozivního obrábění drátem

Geometrie je místem, kde je rozhodování o “tvrdém frézování vs. drátovém obrábění” zřejmé. Frézovací nástroje mají fyzický průměr, takže pokud nepoužijete velmi malý nástroj, zanechávají vnitřní poloměr. Malé nástroje prodlužují dobu cyklu a zvyšují riziko zlomení a zesilují průhyb.

Drátové elektroerozivní obrábění používá k řezání profilů tenký drát, který umožňuje vytvářet malé prvky a vnitřní poloměry, jichž lze frézováním obtížně dosáhnout. Minimální poloměr je omezen průměrem drátu a jiskřištěm. Prvky, které nejsou průchozí, mohou vyžadovat alternativní metody elektroerozivního obrábění, jako je například elektroerozivní obrábění s drážkou.. Proto je drátové elektroerozivní obrábění běžné při výrobě nástrojů a zápustek, kde se chování dílů řídí podle rohových detailů.

Výhoda bezkontaktního přístupu k tenkým stěnám a choulostivým dílům

Tenkostěnné díly a tenké prvky při frézování selhávají předvídatelným způsobem. Nástroj tlačí, stěna se ohýbá a konečná velikost může po průchodu pružit. Součást může také kmitat, což ovlivňuje kvalitu povrchu a hran.

Drátové elektroerozivní obrábění vytváří tvar bez tlačení na stěnu. Tím se snižuje mechanické namáhání choulostivých dílů.

To neodstraňuje všechna rizika. Stále záleží na upnutí a na tepelných účincích a strategii řezání, ale absence řezné síly je skutečnou výhodou.

Kontrola prohlubní a profilů při elektroerozivním obrábění

Drátové elektroerozivní obrábění je především proces profilového a průchozího řezání. Prořez (šířka odebraného materiálu) je řízen dráhou drátu a jiskřištěm. V uvedených zdrojích je popsána také možnost zúžení, což je důležité v případě, že konstrukce vyžaduje zkosené stěny v průchozím řezu.

Pro proveditelnost je klíčové, že drátové elektroerozivní obrábění má jiné geometrické limity než frézka. Frézování je omezeno přístupem nástroje a minimálním vnitřním poloměrem. Drátové elektroerozivní obrábění je omezeno potřebou průchozí dráhy a vodivého materiálu a skutečností, že se nejedná o metodu vytváření dutin stejným způsobem jako hloubkové elektroerozivní obrábění.

Schopnost drátového elektroerozivního obrábění ostrých rohů vs. frézování

Ano. Drátové elektroerozivní obrábění se hojně používá v případě potřeby ostrých vnitřních rohů a úzkých prvků, protože frézovací nástroje zanechávají vnitřní rádius a mohou mít problémy s přístupem k nástroji. Bezkontaktní řezání drátovým elektroerozivním obráběním pomáhá také v případech, kdy se roh nachází na tenké stěně, která by se při frézování vychýlila. Pokud roh není průchozí prvek, může být potřeba jiná metoda, například elektroerozivní obrábění dutin.

Náklady, objem a celkové náklady na díl

Ekonomika procesu závisí na objemu, toleranci a potřebách následného zpracování. Tvrdé frézování je často nákladově efektivní pro velkoobjemové odstraňování objemu, zatímco drátové elektroerozivní obrábění může ušetřit čas a zmetky při přesné práci.

Přesnost při malém objemu vs. odstranění při velkém objemu: Drátové elektroerozivní obrábění vs. náklady na frézování

Náklady je těžké porovnat, protože závisí na geometrii dílu, zátěži při kontrole a pravděpodobnosti přepracování. Přesto se v předložených zjištěních objevuje určitý vzorec:

• Tvrdé frézování je často cenově výhodné pro velkoobjemový úběr, protože je rychlé při hrubování.
• Drátové elektroerozivní obrábění může být nákladově efektivní pro nízkoobjemové přesné obrábění, protože se vyhýbá časté výměně fréz v tvrdém kovu a zabraňuje některým odchylkám procesu spojeným s opotřebením nástroje.

Odtud také pochází mnoho debat o upgradu obchodu. Někteří uživatelé považují elektroerozivní obrábění za “drahé”, protože řezání je pomalejší. To může být pravda, pokud měříte pouze čas vřetena nebo čas stroje. Může to být nepravda, pokud měříte, kolik dílů projde kontrolou bez ruční práce.

Skryté náklady: Leštění, šrot a přepracování

Skrytými faktory nákladů v tomto srovnání jsou obvykle:

Doba leštění: Frézovaný povrch může splňovat rozměry, ale stále potřebuje povrchovou úpravu. Pokud výkres obsahuje požadavek na povrchovou úpravu, měli byste leštění považovat za plánovanou operaci, pokud nemáte důkaz, že vyfrézovaný povrch ji splňuje.

Riziko šrotu: Tenké profily a profily s úzkou tolerancí v tvrdém kovu zvyšují riziko, že průhyb frézy nebo vibrace vyvedou prvek mimo toleranci.

Přepracování řízené tolerancí: Pokud je proces citlivý na opotřebení nástroje, může se stát, že první díl projde a pozdější díly se mohou odchýlit. I při nízkém objemu může honba za profilem, aby byl splněn přísný požadavek, zabrat čas.

Drátové elektroerozivní obrábění má také své skryté náklady. Pokud má díl prvky, které nejsou průchozí, možná budete potřebovat jinou metodu elektroerozivního obrábění. Také pokud je povrchová vrstva důležitá pro únavu nebo chování hran, možná budete muset naplánovat, jak bude přetavená vrstva (uváděná 5-25 µm u drátového elektroerozivního obrábění) odpovídat vašim požadavkům.

Rozhodovací matice pro výběr procesu

Níže je uvedena rozhodovací matice, kterou můžete zkopírovat do přehledu nabídek. Je určena pro “jednu stránku” a slouží jako pomůcka pro hodnocení. Nenahrazuje přezkum procesu s výrobcem, ale zviditelňuje kompromisy.

Rozhodovací matice (šablona copy/paste)

Jednoduchý výběr (rychlá obrazovka) Pokud chcete před vyplněním tabulky rychle zjistit, zda se jedná o výběr, nebo ne, spusťte tyto otázky v pořadí:

1. Je materiál vodivý? Pokud ne, je drátové elektroerozivní obrábění vyloučeno.
2. Je klíčovým prvkem průchozí profil s ostrými rohy nebo tenkými stěnami? Pokud ano, upřednostňuje se drátové elektroerozivní obrábění.
3. Je většina prací hromadně odstraňována s otevřeným přístupem? Pokud ano, upřednostňuje se tvrdé frézování.
4. Řídí se požadavek tolerancí na úrovni mikronů nebo přísnou povrchovou úpravou Ra? Pokud ano, upřednostňuje se drátové elektroerozivní obrábění nebo hybridní pracovní postup.
5. Jedná se spíše o hlubokou dutinu než o profil? Pokud ano, zkontrolujte nejprve proveditelnost frézování, a pokud je nutné elektroerozivní obrábění, zvažte raději hloubkové než drátové.

Úvahy o modernizaci obchodu: Náklady na elektroerozivní obrábění vs. frézování

Jedním z bolestivých bodů fóra, který se objevuje v poskytnutých poznámkách, je obava, že přesné elektroerozivní obrábění je drahé a že drátové elektroerozivní obrábění může být pro základní práci “hrubé”. To se shoduje s tím, co zažívá mnoho týmů: pokud používáte elektroerozivní obrábění drátem pro jednoduché hrubé tvary, může to vypadat pomalu a nákladně.

Techničtějším způsobem, jak to vyhodnotit, není porovnání “nákladů na stroj za hodinu”, ale “celkových nákladů na dobrý díl”. Pokud se při tvrdém frézování často vyměňují frézy a přesto dochází k tolerančním chybám u tvrdého kovu, nákupní tým vidí náklady ve zmetcích a přepracování. Pokud drátové elektroerozivní frézování drží profil bez problémů s vychýlením nástroje, může být čas v řezu, nikoli v opravě řezu.

Aplikace, případové studie a závěrečný kontrolní seznam

Příklady z reálného světa ilustrují hybridní pracovní postupy a aplikace elektroerozivního obrábění v oblasti nástrojů a zápustek, leteckého průmyslu, zdravotnictví a automobilového průmyslu a poskytují praktické poznatky pro plánování procesů.

Případová studie: Hybridní pracovní postup při výrobě nástrojů a forem

Kontext: Nástroje a zápustky často vyžadují ostré rohy a úzkou toleranci kalené oceli. Co bylo provedeno: Hrubým frézováním se odstranil převážný materiál a poté se drátovým elektroerozivním obráběním dokončil přesný profil. Popsaný výsledek: Přesnost 6 mikronů a povrchová úprava Ra 0,8 bez leštění. Proč je to důležité: Ukazuje to praktický hybridní pracovní postup: použijte frézování tam, kde je efektivní, a poté použijte drátové elektroerozivní obrábění tam, kde přesnost a povrchová úprava vyžadují přijetí.

Tento případ také odpovídá tomu, co potřebuje mnoho lisovacích programů: předvídatelná geometrie bez nutnosti ručního přizpůsobení po obrábění.

Případová studie: Průstřely lopatek leteckých turbín

Kontext: Letecké díly z niklových slitin a titanu lze obtížně obrábět se stabilní kvalitou hran a geometrie často zahrnuje složité profily. Co bylo provedeno: Pro průchozí řezy těchto slitin bylo použito elektroerozivní obrábění drátem. Popsaný výsledek: Hrany bez otřepů, tolerance v mikrometrech a dobrá výtěžnost materiálu z vnořených dílů. Proč je to důležité: Když stav hran a přísná tolerance určují výkon, pomalejší, ale konzistentní metoda řezání může snížit počet následných přepracování a kontrolních chyb.

To také zdůrazňuje bod týkající se návrhu pro výrobu: pokud lze díl vnořit a řezat jako profil, může elektroerozivní obrábění podpořit efektivní využití materiálu.

Případová studie: Lékařské nástroje a mikrogeometrie

Kontext: Lékařské nástroje a implantáty mohou obsahovat tenkostěnné díly a mikrogeometrii, kde je problémem mechanické namáhání. Co bylo provedeno: Drátové elektroerozivní obrábění bylo použito pro složitou geometrii ve vodivých tvrdých materiálech, jako je karbid. Popsaný výsledek: Požadavky na kvalitu povrchu až 0,1 mikronu Ra a tolerance ±1 mikron. Proč je to důležité: U mikroelementů pomáhá nedostatek řezné síly omezit deformace a problémy související s napětím, které se mohou objevit při frézování tenkých řezů.

Při tomto druhu práce je součástí proveditelnosti také odjehlování a kontrola hran. Hrana bez otřepů může snížit počet kroků ručního dokončování, které může být u velmi malých prvků obtížné kontrolovat.

Případová studie: Řezání automobilových převodovek z kalené oceli

Kontext: Tam, kde záleží na opotřebení a přesnosti, se často používají vysokopevnostní kalené oceli. Co bylo provedeno: Pro složité tvary nad 40 HRC bylo místo frézování použito elektroerozivní obrábění. Popsaný výsledek: V porovnání s opotřebením a výměnou frézovacích nástrojů jsou náklady na řezání konzistentní bez ohledu na tvrdost a minimální. Proč je to důležité: To odráží běžný rozhodovací bod u kalených ocelí: frézování může být proveditelné, ale opotřebení nástroje se stává velkou součástí kvality a nákladů.

Kontrolní seznam pro konečné rozhodnutí pro frézování a elektroerozivní obrábění

Použijte ji jako poslední obrazovku před uzamčením plánu procesu.

Stručně řečeno: pokud je váš díl vodivý a tvrdým požadavkem je úzká tolerance, ostré rohy, kontrola tenkých stěn nebo konzistentní povrchová úprava na tvrdém kovu, je drátové elektroerozivní obrábění často bezpečnějším procesem. Pokud je úkolem především hromadný úběr s přístupnou geometrií, je tvrdé frézování obvykle časově efektivnější. Pokud potřebujete obojí, je u forem a zápustek běžný hybridní pracovní postup.

Nejčastější dotazy

Odkazy

https://11753481.s21i.faiusr.com/61/2/ABUIABA9GAAg0vSHlwYo0Kzizwc.pdf?utm_