ENGLISH
Das Schneiden ist die Hauptbearbeitungsmethode für Formteile. Eine angemessene Prozessanalyse und die korrekte Berechnung der entworfenen Drahtbahn des Elektrodendrahts in der CNC-Programmierung hängen jedoch von der Verarbeitungsgenauigkeit der Form ab. Die Verbesserung des Schneidprozesses durch die Bestimmung der Drahtlöcher und die Optimierung der Schneidroute ist eine wirksame und wichtige Möglichkeit, die Schneidqualität und die Produktionseffizienz zu verbessern.
Berechnung der tatsächlichen Flugbahn
Zahlreichen statistischen Daten zufolge liegen die meisten tatsächlichen Abmessungen nach dem Drahtschneiden in der Nähe des Mittelwerts (oder der „mittleren Größe“) der Toleranzzone. Daher sollte für die in den Werkzeugteilzeichnungen mit Toleranzen gekennzeichneten Maße die Mittelwertgröße als Programmierdaten der tatsächlichen Schnittbahn verwendet werden. Die Berechnungsformel lautet: Medianwertgröße = Grundgröße + (obere Abweichung + untere Abweichung).
Beispiel: Der äußere Kreisradius der Mustergröße beträgt R25–0,04 und die mittlere Größe beträgt 25+(0–0,04)/2=24,98 (mm).
Aufgrund der Eigenschaften der drahterodierten Funkenerosion besteht immer ein Entladungsspalt zwischen dem Werkstück und dem Elektrodendraht. Daher sollte beim Schneiden der theoretische Umriss (Muster) des Werkstücks einen bestimmten Abstand von der tatsächlichen Flugbahn des Elektrodendrahts einhalten, d. h. der vertikale Abstand zwischen der mittleren Flugbahn des Elektrodendrahts und dem Umriss des Werkstücks wird als Versatz f0 (oder Kompensationswert) bezeichnet.
f0=R-Draht+δElektrizität
In der Formel R Draht-Elektroden-Drahtradius
δ Elektrizität – einseitige Entladungsstrecke
Für die konvexen und konkaven Matrizen der Drahtschneidematrize sollten der Elektrodendrahtradius R, der einseitige Entladungsspalt δ und der einseitige Anpassungsspalt δ zwischen den konvexen und konkaven Matrizen umfassend berücksichtigt werden, um einen angemessenen Spaltkompensationswert f0 zu bestimmen.
Beispiel: Bei der Bearbeitung einer Stanzmatrize (d. h. es ist erforderlich, die Stanzgröße des Werkstücks sicherzustellen) wird der Stanzstempel als Maßstab verwendet, sodass der Lückenkompensationswert des Stempels lautet: fkonvex = R-Draht + δ elektrisch, und die Größe der Matrize sollte um δ erhöht werden. Bei der Bearbeitung der Stanzform (d. h. es ist erforderlich, die Größe des gestanzten Werkstücks sicherzustellen) beträgt der Spaltkompensationswert der Stanzform basierend auf der Stanzform fkonvex = R-Draht + δ elektrisch, und die Größe des Stempels sollte um δ erhöht werden. Siehe Abbildung 1.
Die Größe des Versatzes wirkt sich direkt auf die Bearbeitungsgenauigkeit und Oberflächenqualität beim Drahtschneiden aus. Wenn der Versatz zu groß ist, wird der Spalt zu groß und die Entladung wird instabil, was sich auf die Maßhaltigkeit auswirkt. Wenn der Versatz zu klein ist, ist die Lücke zu klein und die Beschnittzugabe wird beeinträchtigt. Die elektrischen Parameter während des Trimmens werden allmählich schwächer, und auch die nichtelektrischen Parameter sollten entsprechend angepasst werden, um die Verarbeitungsqualität zu verbessern.
a) Stanzform (b) konkave Form
Nach praktischen Erfahrungen sollte der Passspalt der Drahtstanzmatrize kleiner sein als der international verbreitete „große“ Spaltmatrize (empfohlener Wert im „Handbuch“).
Denn beim Drahtschneiden von konvexen und konkaven Formen bildet sich auf der Oberfläche des Werkstücks eine geschmolzene Schicht mit fragiler Struktur. Je größer die elektrischen Parameter sind, desto schlechter ist die Oberflächenrauheit und desto dicker ist die geschmolzene Schicht. Und wenn die Form immer häufiger gestanzt wird, verschleißt diese spröde Oberflächenschicht allmählich, wodurch sich der passende Spalt der Form allmählich vergrößert, um die „große“ Spaltanforderung zu erfüllen.
Bestimmung von Gewindelöchern
Die Position des Gewindelochs hat einen großen Einfluss auf die Bearbeitungsgenauigkeit und Schnittgeschwindigkeit. Normalerweise wird die Position des Gewindelochs am besten am Schnittpunkt bekannter Spurabmessungen oder an einem leicht zu berechnenden Koordinatenpunkt gewählt, um die Berechnung der Koordinatenabmessungen bei der Programmierung zu vereinfachen und Fehler zu reduzieren.
Beim Schneiden eines Matrizenwerkstücks mit geschlossenem Loch sollte sich das Gewindeloch in der Mitte des Lochs befinden. Dadurch kann das Gewindeloch präzise bearbeitet und die Berechnung der Koordinatenbahn bequemer gesteuert werden, der nutzlose Schneidhub ist jedoch länger. Beim Schneiden großer Löcher kann das Gewindeloch in der Nähe der Ecke der Bearbeitungsspur platziert werden, um den unnötigen Hub zu verkürzen.
Beim Ausschneiden der Stanzform sollte das Drahtloch außerhalb des Profils gewählt werden, vorzugsweise nahe dem Schnittanfangspunkt. Beim Schneiden schmaler Schlitze sollte das Einfädelloch an der breitesten Stelle des Musters angebracht werden und der Schnittpunkt des Einfädellochs und der Schnittbahn ist nicht zulässig.
Darüber hinaus sollten beim Schneiden von mehr als zwei Werkstücken aus demselben Rohling unabhängige Gewindelöcher gesetzt werden. Es ist nicht möglich, nur eine Gewindebohrung einzurichten, um alle Werkstücke gleichzeitig zu schneiden. Beim Schneiden großer Stanzen können nach Möglichkeit mehrere Einfädellöcher entlang der Bearbeitungsbahn gesetzt werden, damit bei einem Drahtbruch beim Schneiden der Draht in der Nähe neu eingefädelt und der Schnitt fortgesetzt werden kann.
Der Durchmesser des Gewindelochs sollte angemessen sein, im Allgemeinen Φ2mm~Φ8mm. Wenn der Lochdurchmesser zu klein ist, erhöht sich die Schwierigkeit beim Bohren und Einfädeln der Drähte; Ein zu großer Lochdurchmesser erhöht die Arbeitsbelastung des Monteurs. Wenn die Anzahl der zu schneidenden Löcher groß ist, der Lochdurchmesser zu klein ist und die Anordnung dicht ist, sollten kleinere Drahtlöcher (Φ0,3 mm ~ Φ0,5 mm) verwendet werden, um zu vermeiden, dass jedes Drahtloch geöffnet wird oder es zu Störungen kommt.
Optimierung der Schnittrouten
Die Angemessenheit der Schnittroute hängt von der Verformung des Werkstücks ab. Daher trägt die Optimierung der Schnittroute zur Verbesserung der Schnittqualität und zur Verkürzung der Bearbeitungszeit bei. Die Anordnung der Schnittroute sollte dazu beitragen, dass das Werkstück und der Spannrahmen während des Bearbeitungsprozesses im gleichen Koordinatensystem bleiben, um den Einfluss von Spannungen und Verformungen zu vermeiden, und den folgenden Grundsätzen folgen.
(1) Unter normalen Umständen ist es am besten, den Schneidstartpunkt nahe dem Einspannende anzuordnen, den Schneidabschnitt, der das Werkstück von seinem Einspannteil trennt, am Ende der Schneidstrecke anzuordnen und den Pausenpunkt nahe dem Einspannende des Rohlings festzulegen.
(2) Der Startpunkt der Schnittroute sollte dort gewählt werden, wo die Oberfläche des Werkstücks relativ flach ist und weniger Einfluss auf die Arbeitsleistung hat. Bei Werkstücken mit hohen Präzisionsanforderungen ist es am besten, den Schneidanfangspunkt in der vorgefertigten Gewindebohrung am Rohling festzulegen. Schneiden Sie nicht direkt von der Außenseite des Rohlings, um eine Verformung des geschnittenen Teils des Werkstücks zu vermeiden.
(3) Um die Verformung des Werkstücks zu verringern, sollte ein bestimmter Abstand zwischen der Schnittroute und der Form des Rohlings eingehalten werden, im Allgemeinen nicht weniger als 5 mm.
Für einige spezifische Prozessanforderungen bei der Drahtschneideverarbeitung sollten wir uns auf die Optimierung der Schneidwege konzentrieren.
(1) Sekundäre (oder mehrfache) Schneidmethode. Bei einigen konkaven Modellhohlraumteilen mit komplexen Formen und großen Änderungen in der Wandstärke oder im Querschnitt sollte die Sekundärschneidmethode verwendet werden, um die Verformung zu reduzieren und die Verarbeitungsgenauigkeit sicherzustellen. Normalerweise bleibt bei Teilen mit hohen Präzisionsanforderungen zunächst ein Spielraum von 2 bis 3 mm für den Grobschnitt übrig, und nachdem das Werkstück weitere Verformungen abgegeben hat, wird der Feinschnitt auf die erforderliche Größe durchgeführt.
Um die Schnittgenauigkeit weiter zu verbessern, lassen Sie vor dem Feinschneiden einen Spielraum von 0,20 mm bis 0,30 mm für das Halbfeinschneiden, bei dem es sich um eine dreistufige Schneidmethode handelt. Beim ersten Mal handelt es sich um grobes Schneiden, beim zweiten Mal um halbfeines Schneiden und beim dritten Mal um feines Schneiden. Dies ist eine wirksame Methode zur Verbesserung der Genauigkeit der Formdrahtschneidverarbeitung.
Scharfe Eckenschneidmethode 2
(3) Beim Eckenschneiden-Drahterodieren bleibt die tatsächliche Position des Elektrodendrahts aufgrund der Reaktionskraft der Entladung hinter den Bewegungspositionen der X- und Y-Koordinatenachsen der Werkzeugmaschine zurück, was zu einer schlechten Eckengenauigkeit führt.
Die nacheilende Bewegung des Elektrodendrahtes führt zu einer übermäßigen Bearbeitung des äußeren Bogens des Werkstücks und einer unzureichenden Bearbeitung des inneren Bogens, was zu einer verringerten Genauigkeit an den Ecken des Werkstücks führt. Aus diesem Grund sollte bei Ecken mit hohen Anforderungen an die Werkstückgenauigkeit die Antriebsgeschwindigkeit der X- und Y-Achse automatisch verlangsamt werden, damit die tatsächliche Bewegungsgeschwindigkeit des Elektrodendrahts mit der X- und Y-Achse synchronisiert wird. Das heißt, je höher die Anforderung an die Bearbeitungsgenauigkeit ist, desto langsamer sollte die Fahrgeschwindigkeit in der Kurve sein.
(4) Wenn bei der Methode zum Schneiden kleiner Verrundungen festgestellt wird, dass der für das Muster erforderliche innere Verrundungsradius kleiner ist als der Versatz beim Schneiden, führt dies zu einem „Hinterschnitt“-Phänomen an der Verrundung. Aus diesem Grund sollte klar sein, dass die minimal abgerundete Ecke im Musterumriss größer sein muss als der Versatz des letzten Besäumgangs, andernfalls sollte ein Elektrodendraht mit kleinerem Durchmesser gewählt werden.
Im Hauptschneidprozess und im Vorschneidprozess können unterschiedliche Verrundungsradien entsprechend den unterschiedlichen Versätzen in jedem Bearbeitungsdurchgang eingestellt werden, d. h. es werden unterschiedliche Verrundungsradius-Unterprogramme für dasselbe Segment der Kontur zusammengestellt. Der Verrundungsradius im Unterprogramm sollte größer sein als der Versatz dieses Schnittdurchgangs, damit kleine Verrundungen geschnitten werden können und eine bessere Verrundungsschnittqualität erzielt werden kann.
Vorbereitung des Werkstücks vor dem Schneiden
Um die Verformung der Form während des Schneidvorgangs zu reduzieren und die Verarbeitungsqualität zu verbessern, sollten die konvexen und konkaven Formteile vor dem Schneiden folgende Anforderungen erfüllen:
(1) Der Parallelitätsfehler zwischen der oberen und unteren Ebene des Werkstücks sollte weniger als 0,05 mm betragen.
(2) Das Werkstück sollte mit einem Paar orthogonaler Erhebungen als Bezugspunkt für Positionierung, Kalibrierung und Messung bearbeitet werden.
(3) Beim Formenschneiden sollte ein geschlossener Schnitt erfolgen, um die Schnitttemperatur und die Verformung zu reduzieren.
(4) Die um das Schneidwerkstück herum verbleibende Materialmenge sollte 1/4 der Dicke der Form betragen, und im Allgemeinen sollte die Kantenzugabe nicht weniger als 5 mm betragen.
(5) Um die Formverformung zu reduzieren, die Verarbeitungsmethoden richtig auszuwählen und die Wärmebehandlungsspezifikationen strikt umzusetzen, ist es am besten, bei Formen mit hohen Präzisionsanforderungen zwei Anlassbehandlungen durchzuführen.
(6) Alle Stiftlöcher und Schraubenlöcher sollten vor dem Abschrecken des Werkstücks bearbeitet und geformt werden.
(7) Nach der Wärmebehandlung der Form sollten Oxidablagerungen und Verunreinigungen aus den Drahtlöchern entfernt werden, um Drahtbrüche aufgrund einer Verringerung der Leitfähigkeit zu verhindern.
(8) Vor dem Drahtschneiden sollten Oxidzunder und Rost von der Oberfläche des Werkstücks entfernt und entmagnetisiert werden.
Abschluss
Nach Abschluss der Programmierung und vor dem formellen Schneiden und Verarbeiten sollte das vorbereitete Programm überprüft und auf seine Richtigkeit überprüft werden.
Die CNC-Systeme von Drahtschneidemaschinen bieten alle Methoden zur Programmüberprüfung. Häufig verwendete Methoden sind:
Die Zeichnungsprüfungsmethode wird hauptsächlich verwendet, um zu überprüfen, ob das Programm Syntaxfehler aufweist und ob es dem Musterbearbeitungsentwurf entspricht. Mit der Methode zur Leerhubprüfung können die tatsächlichen Verarbeitungsbedingungen des Programms überprüft, überprüft werden, ob es während der Verarbeitung zu Kollisionen oder Störungen kommt und ob der Maschinenhub den Verarbeitungsanforderungen entspricht. Die dynamische Simulationsverarbeitungsprüfungsmethode überprüft das Programm und die Verarbeitungsbahn umfassend durch Simulation der dynamischen Bearbeitungsrealität.
Normalerweise können Sie das gesamte Programm einmal ausführen und beobachten, ob der Graph „zu Null zurückkehrt“.
Bei einigen Matrizen mit hohen Anforderungen an die Maßhaltigkeit und kleinen Passabständen zwischen konvexen und konkaven Matrizen können Sie zunächst versuchen, mit dünnen Blechen zu schneiden, um die Maßhaltigkeit und die Passabstände zu überprüfen. Wenn Unstimmigkeiten festgestellt werden, sollten die Verfahren rechtzeitig korrigiert werden und eine formelle Kürzung kann erst nach Überprüfung erfolgen.
Beeilen Sie sich nicht, das Werkstück zu entfernen, nachdem der formelle Schnitt abgeschlossen ist. Sie sollten prüfen, ob die Start- und Endkoordinatenpunkte konsistent sind. Wenn Probleme festgestellt werden, sollten rechtzeitig „Abhilfemaßnahmen“ ergriffen werden.
Hinweis: Alle Bilder im Artikel stammen aus dem Internet und jegliche Rechtsverletzung wird gelöscht!
(2) Scharfe Eckenschneidmethode. Wenn das Werkstück in eine „scharfe Ecke“ (oder „freie Ecke“) geschnitten werden muss, kann Methode 1 verwendet werden, um einen kleinen Überschneidungsabstand zur ursprünglichen Route hinzuzufügen, z. B. den in Abbildung 2 gezeigten Abschnitt A0-A1, sodass der maximale Verzögerungspunkt des Drahtelektrodenschneidens den Programmpunkt A0 erreicht, dann zum zusätzlichen Punkt A1 vorrückt und zu Punkt A0 zurückkehrt und dann das ursprüngliche Programm zum Schneiden der scharfen Ecke ausführt.
Sie können auch die in Abbildung 3 gezeigte Schnittroute von Methode 2 verwenden und als zusätzliches Verfahren einen Abschnitt der überschnittenen Route für ein kleines Quadrat oder kleines Dreieck an der scharfen Ecke hinzufügen, um sicherzustellen, dass scharfe Ecken mit klaren Kanten geschnitten werden.
