實現(xiàn)EDM利益*化的隱形要素
瀏覽:1177 發(fā)布日期:2021-02-24 03:24:28
由于全球競爭已經促使制造廠商們提高機床性能及生產率的指標,許多廠家已經意識到為使機床效率*化而進行適當維護的重要性。但很少有廠家意識到易損件和易耗件對總體生產潛在的影響。
有了當前的技術,易耗件對機床投資的總體成功會起到關鍵的作用。與廉價輪胎可能埋沒高性能汽車的優(yōu)點一樣,低質量的易耗件可能會導致機床性能下降。這一點對于線切割EDM來說尤其正確。
為了證明維護以及采用正確易耗件和易損件的作用,我們在美國國內40臺線切割EDM上加工了一個試件。所有機床的平均役齡為8年,采用原裝件進行了預防性的維護。在用一根0.01英寸的電極絲進行一次粗加工及兩次刮切后,對成品試件進行了測量,發(fā)現(xiàn)平均偏差只有0.00015英寸。與役齡無關,所有機床的切割時間都與其在全新狀態(tài)時的完全相同,這一點充分證明了維護以及采用制造廠家推薦的易耗件和易損件潛在的好處。
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因沖洗噴嘴設計不當而引起水流不良可能嚴重影響線切割EDM的性能。
電極絲
影響線切割EDM性能*明顯的易耗品可能是電極絲本身。大量EDM用戶為了省錢而采用廉價電極絲。盡管這種選擇可以滿足廠家的*低標準,但是它們通常在許多方面都不盡如人意。為了真正在電極絲不斷裂或不喪失精度及表面粗糙度的情況下實現(xiàn)*的切割性能,用戶應該根據制造廠家的建議來選擇電極絲。
在大多數(shù)情況下,機床制造商會與電極絲制造商一起開發(fā)新的電極絲及切割技術,以使每臺機床的特定火花發(fā)生器性能實現(xiàn)*化。此外,不同的電極絲材料在不同場合表現(xiàn)出不同水準的性能。涂層電極絲一般在快速線切割以及需要高精度的場合表現(xiàn)*佳。對于錐度超出15度的場合,*佳選擇很可能應該是軟黃銅絲或具有高延長率帶有涂層的電極絲。這些建議通??梢酝ㄟ^機床的CNC或專家系統(tǒng)獲得。制造商的應用部門還應該能夠針對某特定工件要采用什么電極絲提出建議。
對于那些尋求在EDM電極絲上實現(xiàn)*成本節(jié)省的廠家,雙絲技術可以保證用涂層電極絲進行粗切以實現(xiàn)*切割速度,然后轉而采用價格比較便宜的黃銅絲進行精加工。實驗證明,雙絲EDM可以在不增加電極絲成本的前提下將生產率提高15%。
導絲機構
EDM 的導絲結構通常是切割高精度零件時*重要的部件。對于閉合式導絲機構,電極絲與導絲機構內開口之間的間隙將大大影響機床*切割的能力,特別是在進行錐度切割時。導絲機構外部不是由不銹鋼組成,就是由陶瓷組成,內部為PCD(多晶金剛石),因為這種材料異常堅硬,并且磨損速度極慢。如果要檢查某高質量導絲機構的橫截面,則可以觀察到內側的半徑。高質量的半徑可以保證電極絲較小的摩擦,并在切割達30~40度的大錐度時保證更高的表面粗糙度和精度。
動力接觸器
一旦選擇了正確的電極絲及導絲機構,就一定要為線切割EDM選擇正確的動力接觸器。這些部件可以確保能量從火花發(fā)生器正確傳遞給電極絲。由這些部件的幾何形狀確定它們是否實現(xiàn)與電極絲正確的表面接觸量,此值反過來又影響接觸器的磨損速度以及機床的切割速度。錯誤的動力接觸器可能對總體切割速度產生非常大的負面影響。因采用廉價動力接觸器而導致生產率、精度、表面粗糙度喪失及使用壽命縮短,事實已經證明,從長遠來看選用*廉價的接觸器通常比它實際花費的開支更高。
同樣,與工作臺相連的動力電纜也影響機床性能。這些電纜應該具有正確的直徑和長度,并且必須要用適當?shù)你~合金制造,以保證*佳切割性能。
沖洗噴嘴
就易損件對機床切割速度有很大的影響來說,沖洗噴嘴是一個很好的例子。僅憑肉眼觀察,從市場上買到的沖洗噴嘴的外觀可能看起來與制造廠家的原裝零件一樣。但是,看不到的內部結構才是大大影響水流速度的主要部分。適當?shù)牧魉賹τ趯⑺畟鬟f到切割區(qū)而不形成氣泡,或防止出現(xiàn)其他引起斷絲并降低切割速度的問題至關重要。對于非浸入式機床,沖洗噴嘴甚至更關鍵。在刮切過程中,電極絲周圍出現(xiàn)水流中斷可能引起紅色火花,從而在零件上產生線條。而電極絲周圍平滑而一致的水量可以消除這種危險。
水過濾器
水過濾器對于能否從線切割EDM中獲得*好處也起著重要作用。過濾器需要采用正確尺寸,以實現(xiàn)足夠的沖洗壓力,此外還必須采用正確的設計,以保證EDM粒子不要被帶回切割區(qū)。在大多數(shù)情況下,這一點意味著要采用8~10微米過濾器進行一般沖洗,用一個5微米過濾器進行穿絲射流過濾。有些制造廠家的原裝過濾器在過濾器內側配有附加表面,可以在某些情況下將性能及壽命提高2.5倍。這樣在更換過濾器所花的時間方面可能產生巨大的差異,同時實現(xiàn)采用廉價過濾器無法實現(xiàn)的成本節(jié)省。
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推出完全翻新式EDM的OEM們一般給客戶提供完全保修,包括零件和工藝在內。
自動穿絲系統(tǒng)及刀具
對于那些希望以無人看管方式運作線切割EDM的人而言,必須采用一個自動穿絲系統(tǒng)。這樣的系統(tǒng)(一種高速、無須維護、將電極絲伸展并在熱的作用下進行切割而不管電極絲直徑及材料如何的穿絲系統(tǒng))可以在不移動零件而僅僅移動一個易耗件,即引導水射流的擴散器的情況下實現(xiàn)此目標。采用一個額外的非穿絲孔檢測功能,可以防止機床停機,這一點在無人看管加工中非常關鍵。
但是在舊式機床中,頭架中的刀具組成是必須考慮的另一種易耗品。這些零件對于在不生成毛刺(可能阻止電極絲正確穿絲)的情況下實現(xiàn)精密電極絲切割非常關鍵。自動穿絲系統(tǒng)中所用的刀具一般為硬質合金或陶瓷零件。在這兩種材料中,陶瓷零件壽命更長,這正是對于那些希望晝夜操作機床的人而言,其成本稍高卻可以接受的原因。
充分利用EDM
與任何大型投資一樣,各公司通常都非常重視自己要購買的機床質量。但是,它們卻很少關注在機床日常操作中要使用的易耗品。那些將重心放在采用*合適的易耗品上的模具制造廠家將發(fā)現(xiàn),從自己機床上獲得的利益遠比采用不當易耗品的要高。正是這些優(yōu)點幫助美國制造廠家們在當今全球市場中贏得競爭。
二手EDM的價值
對于大多數(shù)公司而言,找到一單好生意已經成了中彩票撞大運的同義詞,因此當今許多客戶成了急著到處找便宜貨的人。但是,這并不總是以*低的價格獲得某種產品的事情,而是實現(xiàn)*高價值水平的問題。
在當今市場,顧客經常購買二手汽車、家具及教材,以節(jié)省成本。同樣道理,制造行業(yè)中與EDM打交道的一些廠家也可能因同樣理由購買二手或翻新的EDM——以節(jié)省各種成本。
一般而言,選擇購買二手或翻新EDM的企業(yè)是因為自己要求進行較少的投資。如果從某個信譽良好的供貨商處購買,則二手EDM可以保證優(yōu)良的價值水準。還有一個好處是,與嶄新的機床相比,二手EDM通常交貨期短,因此,制造廠家們幾乎可以立即提高自己的產能,這一點有時候可是個緊迫的問題。
此外,二手EDM可能需要的培訓更少,從而可以省錢,并提高機床的總體價值。舉一個實例,有一個想提高產能的企業(yè),為了省錢,這個企業(yè)來到二手EDM市場。通過選擇一個與車間已有機床相同的品牌及型號,用戶免掉了對新機床而言可能需要的費時培訓。
與新機型相比,功能較少的舊機床可能看起來已經過時,但是必須注意,“舊”當然不是劣質的同義詞。特別是在OEM商們致力于給客戶提供高質量、帶有原裝零件的二手或翻新機床時,消費者可以獲得*的價值。
對于恢復或修理自己制造的EDM,OEM商們具有無與匹敵的知識和技能。因為公司培訓的專業(yè)人員明白通過什么方式實現(xiàn)*佳性能,OEM商們可以直接從公司的庫存中用新更換件來翻新機床,這樣就通過大大降低發(fā)生故障或停機的概率而提高了投資的安全性。
一個高質量的OEM商會對每臺出售的二手EDM上進行詳細檢測及成套安裝。機床不僅要翻新到完美程度,同時要進行重新配置和客戶化,以滿足各個客戶的需要。例如,給電火花成型加工設備增添一個更大的具有額外電流的發(fā)生器模塊可以增加材料去除速度。同時還可以在發(fā)生器上增添拋光模塊,包括相應用于需要精細表面粗糙度之應用場合的技術。同時還可以增添一個C軸或換刀機構。對于終端用戶,這種服務水準可以證明是無價的。
推出翻新式EDM的OEM商們通常給客戶提供完全保修(包括零件和工藝在內)以及通過電話進行的全套服務和應用支持。每臺通過OEM商購買的二手機床應該由工廠培訓過的維修工程師安裝,并且某些OEM商們甚至通過專業(yè)應用人員提供可選現(xiàn)場培訓。
在當今這個全球化的市場上,許多美國制造廠家面臨需要增加產能同時保持成本*低的矛盾。通過從某OEM處購買翻新或二手EDM,許多制造廠家已經找到了解決此“二難局面”的方案。