Iegremdēšanas EDM pret CNC frēzēšanu cietajiem metāliem: kad ģeometrija un pielaide nosaka izvēli

Vispirms izslēdziet frēzēšanu: cietība un elementa sasniedzamība

Sāciet ar diviem nosacījumiem, kas izvēlas procesu jūsu vietā. Pirmais ir materiāls: iegremdēšanas EDM apstrādā rūdītus vadošus sakausējumus — instrumentu tēraudu, Inconel, titānu, volframa karbīdu —, kas pretstāv parastajiem griešanas instrumentiem.

Elektriskās izlādes kausē un iztvaicē mikroskopiskas zonas, nepievienojot griešanas spēku, kas samazina instrumenta nodilumu uz ārkārtīgi cietiem materiāliem¹⁵. Otrais ir ģeometrija.

Iegremdēšanas EDM piemērota slēgtiem dobumiem, akliem elementiem un 3D formām, savukārt CNC apstrāde piemērota ārējām virsmām, kabatām un vispārīgām 3D formām¹¹. Dziļus iekšējos dobumus, asus iekšējos stūrus un pilnībā noslēgtus tukšumus ir grūti vai neiespējami frēzēt, jo apstrāde dod priekšroku elementiem, ko instruments var sasniegt²⁴.

Dziļš iekšējais dobums vai pilnībā noslēgts tukšums ir gadījums, kad lēmums jau ir pieņemts: instruments tur nevar nokļūt, tāpēc elements ir jāizdedzina. Tā pati loģika attiecas uz iekšējiem stūriem.

CNC apstrādātam iekšējam stūrim ir rādiuss, ko nosaka instrumenta ģeometrija, savukārt iegremdēšanas EDM stūra asumu ierobežo tikai dzirksteles sprauga un elektroda nodilums⁸¹⁵. Tas nepadara EDM stūrus ideāli asus — tas pārceļ ierobežojumu no instrumenta uz procesu.

Neviens avots šajā kopā nedod skaitlisku minimālo iekšējā stūra rādiusu vai minimālo elementa izmēru nevienam procesam. Ja jūsu zīmējums nosaka konkrētu stūra rādiusu, lūdziet darbnīcai to apstiprināt pret elektrodu, ko tā izmantotu.

Viens praktisks tests pirms apstiprināšanas: EDM pieejamība ir saistīta ar elektroda ģeometriju. Ja elektrodu nevar izveidot vai novietot tā, lai tas sasniegtu elementu, arī iegremdēšanas EDM šo elementu nevar apstrādāt¹¹.

Pielaide: ko katrs process, kā norādīts, notur

Abi avoti norāda stingrākas tipiskās pielaides EDM nekā frēzēšanai, bet EDM skaitļi ir nosacīti, un abi avoti nav vienisprātis. Iegremdēšanas EDM precizitāte tiek norādīta ±0.005–0.01 mm tipiski kontrolētos apstākļos, pretstatā frēzēšanai ar ~±0.025–0.05 mm uz precīzijas elementiem¹¹²⁶.

Otrs avots liek EDM (vadu vai iegremdēšanas) uz ~±0.0025 mm kontrolētos apstākļos²⁶. CNC precizitāte tiek raksturota kā augsta, bet to ietekmē instrumenta izliece¹¹.

Nosacījums ir svarīgāks par skaitli. Abi EDM skaitļi ir norādīti tikai kontrolētos apstākļos, un neviens avots nesaka, vai tie attiecas uz konkrētu cieto metālu vai konkrētu detaļas ģeometriju¹¹²⁶.

Uztveriet stingrāko skaitli kā neapstiprinātu, līdz jūsu darbnīca to norāda jūsu detaļai. Ja jūsu pielaides prasība atrodas starp frēzēšanas joslu un EDM joslu, tieši prasība nosūta detaļu uz EDM.

Jautājiet darbnīcai, pret kuru EDM skaitli tā dos piedāvājumu.

Virsmas apstrāde: apstrādes tekstūra un sekundārā apdare

Iegremdēšanas EDM atstāj matētu tekstūru, kuras raksturs atkarīgs no dedzināšanas piegājienu skaita. Šī apdare nav tik smalka kā slīpēšana vai pulēšana, tāpēc dažiem lietojumiem nepieciešama papildu pēcapstrāde, lai sasniegtu vēlamo virsmas kvalitāti¹¹³.

Frēzēšanas apstrādes apdare tiek uzskaitīta ar Ra ~1.6–3.2 µm²⁶. Neviens avots šajā kopā nedod konkrētu Ra vērtību iegremdēšanas EDM, tāpēc no šiem pierādījumiem abus nevar salīdzināt pēc Ra pret Ra.

Ko varat darīt, ir izlemt, vai matētā EDM tekstūra ir pieņemama elementa funkcijai. Ja atbilde ir nē, piedāvājumā jāiekļauj sekundārā operācija, un tā ir atsevišķa izmaksu rinda, kas nav daļa no dedzināšanas.

Lūdziet darbnīcai norādīt apdari, ko tā piegādās no mašīnas, un to, ko tā pievienotu, lai sasniegtu jūsu zīmējuma prasību.

Termiskās ietekmes zona un pārkausētais slānis

EDM rada lokalizētu termiskās ietekmes zonu un pārkausētu slāni, kuru biezums atkarīgs no izlādes enerģijas un apstrādes parametriem. Šīs zonas noved pie mikrostrukturālām izmaiņām vai neliela termiska bojājuma jutīgos materiālos³.

Tā ir erozijas mehānisma īpašība, nevis defekts, ko var novērst, izvēloties citu elektroda formu — izlādes enerģija un parametri nosaka, cik dziļi tā iet³. Detaļai, kur virsmas slānis nes funkciju — nogurumam kritisks elements, blīvējoša virsma, materiāls, kas jutīgs pret mikrostrukturālām izmaiņām —, pirms piedāvājuma izlemiet, vai specifikācijā jārisina pārkausētais slānis.

Neviens avots šajā kopā nekvantificē termiskās ietekmes zonas dziļumu vai mikroplaisu smagumu nevienam procesam. Neviens nenorāda, vai pārkausētā slāņa noņemšana ir standarta pēcapstrādes solis.

Dziļums un noņemšanas metode ir jautājumi darbnīcai, nevis skaitļi, ko varat noteikt no šiem pierādījumiem³.

Izmaksu virzītāji: ko pārbaudīt katrā piedāvājumā

Abiem procesiem ir atšķirīga izmaksu struktūra, tāpēc kopsummu salīdzināšana, tās neatverot, maz ko pasaka. Iegremdēšanas EDM izmaksas nosaka elektroda dizains un dedzināšanas laiks; CNC izmaksas nosaka instrumenti un mašīnas laiks¹¹.

Elektroda nodilums ir rinda, ko pircēji visbiežāk palaiž garām. Dzirksteles erodē gan grafītu, gan apstrādājamo detaļu, tāpēc elektroda stūri noapaļojas, dedzināšanai virzoties.

Vienam dziļam dobumam parasti vajag divus vai trīs elektrodus — vienu rupjai apstrādei lielākās daļas noņemšanai un vienu vai divus apdares elektrodus stūru noslīpēšanai un galīgo izmēru noturēšanai¹⁴. Nevaldot šo nodilumu, kvadrātveida dobums pārvēršas bļodā¹⁴.

Elektrodu materiāls arī nolietojas apstrādes laikā un prasa biežu nomaiņu vai atkārtotu asināšanu, kas pievieno ekspluatācijas izmaksas un apkopes laiku³. Tāpēc vienam dziļam dobumam, kam vajag vienu rupjo un vienu vai divus apdares elektrodus, ir elektrodu izgatavošanas izmaksas, kādas seklam elementam nav¹⁴.

Lasot EDM piedāvājumu, jautājiet, cik elektrodi ir iekļauti cenā katram dobumam un vai dedzināšanas laiks pieņem noteiktu piegājienu skaitu. Frēzēšanas pusē jautājiet, kādi instrumenti ir iekļauti un vai mašīnas laiks atspoguļo materiāla cietību.

Neviens avots šajā kopā nekvantificē elektroda nodiluma ātrumu vai no tā izrietošās izmaksas uz detaļu. Elektrodu skaits jūsu piedāvājumā ir skaitlis, kas jāpārbauda, nevis lielums, ko varat paredzēt.

Apjoms un izpildes termiņš: kad frēzēt lielāko daļu un dedzināt tikai pārējo

CNC frēzēšana ir ātrāka par iegremdēšanas EDM liela materiāla apjoma noņemšanai. Rotējošie instrumenti ar augstiem vārpstas apgriezieniem un padeves ātrumiem iztīra atvērtas zonas ar nepārtrauktu mehānisku griešanu, savukārt iegremdēšanas EDM lēni erodē materiālu ar kontrolētām elektriskām izlādēm¹³³.

Šī ātruma starpība ir iemesls, kāpēc ir vērts jautāt par hibrīdo maršrutu: nofrēzējiet sasniedzamo lielāko daļu, pēc tam izdedziniet tikai tos elementus, ko instruments nevar sasniegt. Apjoma ziņā CNC apstrāde ir pozicionēta 1 līdz 1,000 detaļām bez pielāgotiem instrumentiem un ar izpildes termiņiem no dienām līdz nedēļām²⁹.

Iegremdēšanas EDM izmaksu struktūra ir elektroda dizains plus dedzināšanas laiks, un tās lēnais noņemšanas ātrums pagarina ražošanu lielām detaļām vai tad, kad jānoņem lieli materiāla apjomi¹¹³. Neviens avots šajā kopā nedod līdzsvara partijas lielumu vai cikla laiku iegremdēšanas EDM uz cietiem metāliem.

Neviens atsevišķi neaplūko iegremdēšanas EDM izpildes termiņu. Partijas lielums, pie kura hibrīdais maršruts pārstāj atmaksāties, ir jautājums darbnīcai, nevis slieksnis, ko var nolasīt no šiem pierādījumiem.

Pārbaudes pirms piedāvājuma par apdares un pielaides prasībām

Stingras prasības klusi pievieno izmaksas, un abi sliekšņi zemāk ir tie, kas visticamāk pārbīdīs jūsu piedāvājumu. Apstipriniet katru pret zīmējumu pirms piedāvājuma pieprasījuma nosūtīšanas, lai darbnīca cenu noteiktu prasībai, nevis atklātu to pēc pasūtījuma saņemšanas.

• ✓Pārbaudiet, vai kāda pielaide nav stingrāka par ±0.001″ — šī josla var pievienot 30–50% CNC izmaksām lēnāku griešanu, vairāk kontroles un bieži otra apdares piegājiena dēļ.
• ✓Pārbaudiet, vai zīmējums nosaka Ra <1.6 µm — tā sasniegšana pievieno 20–25% izmaksām un 30–40% apstrādes laikam, salīdzinot ar Ra 3.2–6.3 µm.
• ✓Apstipriniet, kuras prasības ir funkcionālas un kuras ir zīmējuma noklusējuma pielaide, lai darbnīca cenā iekļautu tikai stingrās.
• ✓Lūdziet darbnīcai norādīt apstrādes apdari, ko tā piegādās uz EDM elementiem, un izmaksas, lai sasniegtu jūsu prasību.
• ✓Jautājiet, cik elektrodi ir iekļauti cenā katram dobumam un vai dedzināšanas laiks pieņem noteiktu piegājienu skaitu.

Kur abi avoti atšķiras par EDM pielaidi

Avoti norāda atšķirīgas tipiskās pielaides iegremdēšanas EDM, un abi skaitļi ir nosacīti — tie attiecas uz kontrolētiem apstākļiem¹¹²⁶. Uztveriet stingrāko skaitli kā neapstiprinātu jūsu detaļai, līdz darbnīca to norāda, un pārbaudiet to pirms prasības apstiprināšanas zīmējumā.

Before you request a quote

• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.