Proces obróbki elektroerozyjnej (EDM) materiałów przewodzących prąd elektryczny oparty jest na zasadzie kierunkowego niszczenia anody (przedmiotu obrabianego) w ciekłym dielektryku przez wyładowanie elektryczne o dużej mocy przechodzące pomiędzy nią a katodą (narzędziem roboczym). Ze względu na duże możliwości techniczne metody, jest ona realizowana na maszynach elektryczno-iskrowych o różnej konstrukcji.
Typowa maszyna do erozji składa się z:
Sprzęt ten jest sklasyfikowany zgodnie z następującymi kryteriami:
Domowe urządzenia do obróbki elektroerozyjnej podlegają przepisom GOST 15954. Więcej informacji znajdziesz na: http://kolo-lancuchowe.pl
Obróbka wielkościowa może być wykonywana przez wyładowania iskrowe, impulsowe i łukowe. W pierwszym przypadku mamy do czynienia z niskoamperaturowym wyładowaniem iskrowym pomiędzy katodą i anodą, ale z dokładnie określoną charakterystyką przerwy międzyelektrodowej. Maszyny tego typu mają zwartą budowę, wysoką dokładność i jakość powierzchni po elektroerozji, łatwość regulacji parametrów technologicznych, ale jednocześnie małą moc, a co za tym idzie - wydajność. Obszary efektywnego wykorzystania tych maszyn to precyzyjne cięcie trudno skrawalnych materiałów (w szczególności stopów twardych) oraz produkcja części o skomplikowanych konturach. Mogą być używane do usuwania uszkodzonych narzędzi itp.
Zwiększona energia wyładowania elektrycznego jest zapewniona przez wprowadzenie impulsów do obwodu generatora, co zwiększa odstępy między sąsiednimi wyładowaniami i zwiększa moc cieplną podczas pojedynczego aktu erozji. Zwiększa się wydajność, ale zmniejsza się dokładność, a obrabiana powierzchnia przedmiotu może mieć stosunkowo długą strefę wpływu ciepła, co nie zawsze jest możliwe. Elektryczne maszyny impulsowe są stosowane tam, gdzie wymagana jest większa ilość usuwanego metalu w jednostce czasu.
Tam, gdzie wymagane jest większe usunięcie metalu (nie tylko w celu nadania kształtu oryginalnemu przedmiotowi obrabianemu, ale również w celu jego utwardzenia), stosuje się maszyny z łukiem elektrycznym. Wydajność takich maszyn wzrasta kilkudziesięciokrotnie, ponieważ łuk elektryczny, w przeciwieństwie do innych rodzajów wyładowań elektrycznych, pali się w sposób ciągły. W celu kontroli parametrów technologicznych wyładowania łukowego, jest ono sprężane przez poprzeczny strumień dielektryka, który jest pompowany przez strefę palenia się łuku pod wysokim ciśnieniem przez zespół pompowy przewidziany w konstrukcji maszyny. Duże detale do walców, młotów do tłoczenia na gorąco itp. mogą być wykonywane na maszynach z łukiem elektrycznym.
Wśród maszyn typu elektroiskrowego, za najbardziej precyzyjną uważana jest kopiarka MA4720. Przeznaczona jest do pracy z trudno obrabialnymi przedmiotami o złożonej konfiguracji dla urządzeń tłoczących z twardych stopów, form prasowych i kuźniczych. Wydajność obrabiarki nie jest większa niż 70 mm3/min, ale można osiągnąć dokładność 0,03-0,04 mm i chropowatość powierzchni końcowej (nie więcej niż Rz 0,32-0,4 mikrona na obróbce wykańczającej). Ruch stołu roboczego jest realizowany przez system CNC. Wymiary stołu roboczego oraz zakres wartości szczeliny międzyelektrodowej pomiędzy anodą i katodą nie pozwalają na wykonywanie na tej maszynie wyrobów o wymiarach większych niż 120/180/75 mm.
Przykładem elektrycznej maszyny impulsowej jest popularny model 4E723, wyposażony w CNC. Większa gęstość mocy pozwala na uzyskanie wydajności EEP do 1200m3/min, z błędem wykańczania 0,25-0,1mm. W obróbce elektroerozyjnej powierzchni kształtowych osiąga się wyższe dokładności. Maszyna stosowana jest głównie w obróbce narzędzi, ale chropowatość powierzchni wzrasta wyraźnie do Ra 2,5 µm, więc w większości przypadków po obróbce konieczne jest szlifowanie. Maszyna może być używana do wyciskania elektrycznego elementów o wymiarach całkowitych 620/380/380 mm oraz do wycinania rowków kształtowych.
Te typy odnoszą się do uniwersalnych obrabiarek elektroerozyjnych. Przykładem maszyny dedykowanej jest elektroerozyjna maszyna model 4531, która wykonuje cięcie profilowe skomplikowanych konturów elektrodą nieprofilowaną. Model 4531 wykorzystuje mosiężny drut, który jest podawany w sposób ciągły przez szczelinę elektrodową w celu wywołania wyładowania pomiędzy katodą i anodą. Przy stosunkowo niskiej wydajności (max. 16-18mm3/min na stali; niższa wydajność na węgliku spiekanym) 4531 może zasadniczo produkować z dokładnością ±0,01mm, dlatego jest skuteczna w produkcji skomplikowanych wykrojników i szablonów. Maksymalne wymiary wycinanego konturu to 100/60 mm.
Danymi wejściowymi są dokładność konturu, wymiary (głębokość) strefy wpływu ciepła oraz żądana wartość usuwania materiału w jednostce czasu. Dla maszyn pracujących z elektrodami nieprofilowanymi ważne jest posiadanie urządzeń do automatycznego nawlekania drutu, a dla maszyn impulsowych posiadanie generatorów umożliwiających stosowanie drutu bimetalowego, co zwiększa wydajność ECT.
W celu poprawy jakości procesu i zmniejszenia zużycia erozyjnego elektrodrążarek, lepiej jest używać oleju jako medium roboczego (najczęściej używana jest mieszanina oleju "przemysłowego-20" z parafiną). Ogólnie rzecz biorąc, woda może być również stosowana do detali o wyższych tolerancjach.
Możliwości technologiczne iskrowników elektrycznych są znacznie rozszerzone o dodatkowe urządzenia (do powierzchni stożkowych).
Do obróbki metalu od 20000 mm3/min należy stosować wyłącznie maszyny z łukiem elektrycznym. Najmniejsze błędy w tego typu urządzeniach uzyskuje się przy odwrotnej polaryzacji, stosując elektrody grafitowe. Jednocześnie stosunkowo wysoka chropowatość powierzchni - nie mniejsza niż Rz 0,8-1,6 mikrona - zmusza do zapewnienia szlifowania wykańczającego uzyskanego konturu po EEE przez wyładowania łukowe. Ciśnienie tłoczenia medium musi wynosić co najmniej 50-60 kPa.
