Chất lượng bề mặt khi gia công WEDM

Chất lượng bề mặt khi gia công WEDM

Giới thiệu cơ bản về cắt dây CNC – Wirecut EDM

WEDM (Wirecut electric discharge machining – WEDM) được giới thiệu vào cuối thập niên 1960. vận hành máy cắt dây Lúc đó nó là công nghệ mang tính đột phá và độc nhất vô nhị. Thời điểm đó, mặc dù nó thể hiện được khả năng gia công các vật liệu cứng nhưng độ chính xác không vượt trội. Do vậy, phương pháp gia công này không thu hút được nhiều sự quan tâm.

Trong vài chục năm trở lại đây, công nghệ WEDM đã có những sự phát triển vượt bậc. Các máy cắt dây EDM ngày càng tinh vi hơn và ngày càng thể hiện tính hiệu quả cao và khả năng đạt độ chính xác cao.

Nguyên lý gia công

Gia công tia lửa điện (Electrical discharge machining) hay ăn mòn điện là sự ăn mòn kim loại bằng tia lửa điện. Trong gia công bằng tia lửa điện, dụng cụ và chi tiết là hai điện cực, trong đó dung cụ là Cathod và chi tiết là Anod. Hai điện cực này được đặt trong dung dịch cách điện luôn có các ion di chuyển tự do. Khi điện áp tăng lên thì từ bề mặt âm có điện tử phóng ra, tiếp tục tăng điện áp thì chất lỏng giữa hai điện cực bị ion hóa làm cho khoảng chất lỏng đó trở nên dẫn điện. Hiện tượng này gọi là hiện tượng đánh thủng điện.Dòng điện tiếp tục chạy chừng nào điện áp chưa đạt trị số bằng “trị số tắt”, ở đó quá trình phóng điện không duy trì được nữa

Do thời gian phóng điện ngắn (khoảng 10’4 đến 10’8 giây) nên nhiệt truyền tới chi tiết gia công ít và không sâu chù yếu tập trung trên bề mặt với nhiệt độ rất cao làm chày và bốc hơi kim loại trong vùng này. Phoi của quá trình gia công là các gọt kim loại bị tách khỏi các điện cực và đông đặc lại thành những hạt nhỏ dạng hình cầu. Khi các hạt bị đẩy ra khỏi vùng gia công, khe hở giữa hai điện cực lớn lên và sự phóng điện không còn nữa. Để tiếp tục gia công cần điều chình hai điện cực lại gần nhau và quá trình trên được lặp lại liên tục.

Trong quá trình gia công có sự ăn mòn ở cả hai điện cực (chi tiết gia công và dụng cụ) nhưng sự ăn mòn nay không đối xứng. Bằng cách lựa chọn các thông số như : độ phân cực, tính dẫn nhiệt, nhiệt độ nóng chảy của vật liệu, thời gian kéo dài cường độ xung điện một cách thích hợp ta có thể đạt được độ mòn 99, 5% cho điện cực chi tiết và 0, 5% cho điện cực dụng cụ

cắt dây tia lửa điện là một hình thức đặc biệt của gia công tia lửa điện. Điểm khác nhau cơ bản giữa cắt dây CNC và xung điện (Die-sinker EDM) là thay vì sử dụng những điện cực thỏi có hình dạng phức tạp thì trong cắt dây molipden điện cực là một sợi dây có đường kính từ 0, 1 – 0, 3mm. Dây này được cuốn liên tục và chạy theo một biên dạng cho trước, cắt được bề mặt 2D và 3D phức tạp.

Chuyển động của dây cắt được điều khiển theo một đường bao nằm trong hệ tọa độ XY. máy cắt dây Thường thì bàn máy được điều khiển CNC để tạo ra chuyển động theo các phương X và Y. Kết hợp dịch chuyển phụ đầu dẫn dây trên và dưới theo trục U, V tạo ra các góc nghiêng giây giúp máy gia công cắt được các góc côn từ 20-30o tùy thuộc vào chiều dầy phôi gia công.

Chuyển động được điều khiển này tạo thành một đường liên tục với độ chính xác khoảng 0, 001mm và chuyển động này phải được lập trình bằng các phần mềm CAD/CAM có modul cho máy cắt dây. Cũng có thể lập trình bằng tay cho các ứng dụng đơn giản.

Dây cắt được dẫn hướng thông qua hai cơ cấu dẫn hướng (wire guilde) bằng kim cương. Tùy vào đường kính của dây mà đường kính trong của lỗ cơ cấu dẫn hướng dây có giá trị phù hợp. Thường nhà cung cấp kèm theo máy chính một số bộ cơ cấu dẫn hướng thích hợp cho vài loại cỡ đường kính dây cắt.

Phần lớn các máy cắt dây molipden đời mới đều đều trang bị hệ thống xỏ dây tự động (Auto wire threading – AWT)

Giữa gia công xung điện (Die-siker EDM) và gia công bằng dây cắt (Wirecut EDM) có một số khác biệt như sau:

– Gia công bằng điện cực thỏi người ta sử dụng dầu làm chất điện môi thì trong cắt dây tia lửa điện lại dùng nước khử khoáng. (Một số máy cắt dây EDM cắt dây EDM có độ chính xác cao cũng có thể sử dụng điện môi là dầu)

– Khi gia công bằng điện cực thỏi, sự phóng điện xảy ra giữa mặt đầu điện cực với chi tiết gia công còn khi gia công bằng dây cắt thì sự phóng điện xảy ra giữa mặt bên dây cắt với chi tiết gia công

– Vùng phóng điện khi gia công bằng điện cực thỏi bao gồm mặt đầu và góc của điện cực. Còn vùng phóng điện khi gia công bằng dây cắt chỉ bao gồm mặt 180o của dây cực khi nó tiến đến cắt chi tiết gia công.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *