Cắt dây CNC là gì ? Những điều cần biết về máy cắt dây CNC

Cắt dây CNC là gì ? Những điều cần biết về máy cắt dây CNC

Gia công cắt dây CNC là gì?

Là phương pháp gia công tia lửa điện nhưng khác ở chỗ điện cực được làm bằng một dây mảnh, được cuốn liên tục chạy theo đường gia công định trước.

Từ khi kỹ thuật NC/CNC được sử dụng rộng rãi, máy tia lửa điện có điện cực cắt không phải dạng định hình, mà là dây kim loại được áp dụng đã phát triển nhanh chóng. Máy cắt dây CNC đây là máy EDM bằng dây, nên gọi là máy cắt dây tia lửa điện.

Cấu tạo của máy cắt dây CNC

Dây cắt

Dây cắt thường chỉ sử dụng một lần, nhưng cũng có loại có thể sử dụng được nhiều lần. Trong gia công cắt dây, vật liệu làm điện cực phải đáp ứng được những yếu tố sau:

Dẫn điện tốt

Có nhiệt độ nóng chảy cao

Có độ giãn dài cao

Có tính dẫn nhiệt tốt

Dây cắt được chia làm 2 loại :

Loại không lớp phủ: đây là loại dây cắt truyền thống sử dụng trong máy cắt dây có thành phần là một kim loại đơn như: đồng đỏ, đồng thau, molipđen…

Loại có lớp phủ: Loại dây này có thêm một số tính chất như đồ bền kéo cao và độ thoát nhiệt cao trong quá trình gia công. Lớp phủ có thể là kẽm, oxit kẽm, graphit, đồng đỏ với lõi là đồng thau…

Dung môi dùng trong gia công

Dung môi (dung dịch) để gia công là dầu hoả hoặc nước. Trong trường hợp dùng dầu hoả thì phôi phải được mgâm trong dầu hoả, còn trong trường hợp dùng nước thì cần phun tia vào vùng gia công.

Dung môi có ảnh hưởng lớn đến độ ổn định và năng suất gia công. Dầu hoả và nước có độ nhớt và mật độ khác nhau rất ít nhưng tính dẫn điện của nước lớn hơn tính dẫn điện của dầu khoảng 40 lần.

Khi dùng dung môi là nước cất, năng suất gia cồng các kim loại mầu (đồng, niken, nhôm, Y.v) đạt 10-20 mm2/phút, năng suất gia công thép (thép kết cấu, thép dụng cụ, thép không gỉ) đạt 5-8 mm2/phút, năng suất gia công hợp kim cứng (BK8; BK20M) đạt 6-12 mm2/phút.

Các phương pháp gia công cắt dây CNC

Hiện nay có 2 phương pháp gia công cắt dây CNC với tên gọi dựa trên vật liệu của dây cắt, tương ứng là cắt dây molybdenum và cắt dây đồng:

Cắt dây molybdenum (molybden, molipden, cắt dây cò cưa) được sử dụng nhiều với ưu điểm là giá thành đầu tư cho vật tư dây cắt không quá cao, dây molybdenum có thể sử dụng để cắt đi cắt lại nhiều lần. Chất lượng bề mặt cắt bằng dây molyb đảm bảo được yêu cầu gia công các bề mặt chi tiết và khuôn mẫu không đòi hỏi độ chính xác quá cao.

Cắt dây đồng đem lại bề mặt gia công đạt độ bóng cao, phù hợp với các yêu cầu độ chính xác cao trong khuôn mẫu cao cấp và các chi tiết máy đòi hỏi tính chính xác và chất lượng bề mặt khắt khe. Tuy nhiên chi phí đầu tư và giá thành cắt dây bằng dây đồng cao hơn đáng kể so với cắt bằng dây molybdenum.

Ứng dụng của máy cắt dây CNC

Gia công được các lỗ trong khuôn ép kim loại, khuôn đột,…

Gia công điện cực được sử dụng cho máy cắt điện cực thỏi.

Dùng để cắt được các đường biên dạng phức tạp như biên dạng cam, dạng thân khai của bánh răng, spline…

Đặc biệt, máy cắt dây đồng này còn cắt được các mặt 3 chiều đặc biệt như bề mặt cánh tuabin, bề mặt bánh răng nghiêng, các khối xoắn ốc, khối nón, khối elip, khối parabol,…

Nguyên lý vận hành của máy gia công cắt dây CNC

Nguyên lý vận hành của máy gia công cắt dây tia lửa điện CNC giống của máy gia công tia lửa điện. Sự khác biệt ở đây chính là phần điện cực của chúng. Các máy gia công tia lửa điện sử dụng các điện cực thỏi có hình dạng phức tạp, còn máy gia công cắt dây có điện cực là một sợi dây mảnh có đường kính khoảng 0.2 – 0.3mm.

Gia công bằng các điện cực thỏi dùng dầu làm chất điện môi thì trong các máy WEDM người ta sử dụng nước khử khoáng để làm chất điện môi.

Sợi dây mảnh này được cuốn liên tục và chạy theo một biên dạng cố định đã cho trước. Các máy gia công cắt dây này gia công được cả trên bề mặt 2D và 3D, với cả những hình dạng phức tạp.

Các máy gia công cắt dây tia lửa điện CNC này gọi tắt là WEDM (Wire Electrical Discharge Machining), gồm một bàn máy được điều khiển CNC tạo ra những chuyển động theo phương nằm ngang (X) và phương thẳng đứng (Y). Các chuyển động này được điều khiển tạo thành một đường liên tục với độ chính xác cực kỳ cao (0.001mm). Các chuyển động này được lập trình bằng các phần mềm như CAD hoặc CAM có module cho máy cắt dây.

Dây cắt này được dẫn hướng thông qua 2 cơ cấu dẫn hướng bằng kim cương. Tùy vào đường kính của dây cắt mà đường kính trong của lỗ cơ cấu dẫn hướng có giá trị phù hợp với nó.

>> Xem them: Máy cắt dây EDM – Phương pháp gia công cắt dây CNC

Ưu nhược điểm của máy cắt dây CNC so với các máy công cụ thông thường khác?

Những ưu điểm:

– So với các máy công cụ thông thường, sản phẩm từ máy cắt dây CNC không phụ thuộc vào tay nghề của người điều khiển mà phụ thuộc vào nội dung, chương trình được đưa vào máy.

– Độ chính xác gia công sản phẩm cao hơn vì thông thường các máy cắt dây CNC có độ chính xác rất cao so với việc gia công thủ công.

– Tốc độ gia công sản phẩm cao hơn, do đó thời gian gia công ngắn hơn, gia công được nhiều sản phẩm hơn.

– Máy cắt dây CNC có khả năng cắt, gia công các sản phẩm có độ cứng cao nhờ cấu trúc cơ khí bền chắc.

– Khả năng gia công hàng lọat với tốc độ cao, chất lượng cao thay vì phụ thuộc vào nhân lực như khi gia công thủ công.

Những nhược điểm:

– Do tính năng hiện đại cho nên về cơ bản giá thành vì thế cũng cao hơn

– Chi phí bảo dưỡng, sửa chữa máy cũng tốn kém hơn

– Việc thay đổi nhân lực điều khiển máy sẽ khó hơn vì hiện tại nhân lực đứng máy có trình độ đào tạo khá mất thời gian.