Nguyên lý gia công bằng máy cắt dây CNC

Nguyên lý gia công bằng máy cắt dây CNC

Dây cắt EDM

Các dây cắt thường chỉ sử dụng một lần, nhưng cũng có loại được sử dụng nhiều lần. Đối với gia công cắt dây tia lửa điện, vật liệu làm điện cực phải có các tính chất sau:

– Dẫn điện tốt

– Có nhiệt độ nóng chảy cao

– Có độ giãn dài cao

– Có tính dẫn nhiệt tốt

Dựa vào thành phần của dây cắt người ta chia ra làm hai loại là không có lớp phủ (đơn thành phần) và có lớp phủ (đa thành phần). Dây cắt truyền thống sử dụng trong máy cắt dây tia lửa điện máy cắt dây EDM là một kim loại đơn thành phần như đồng đỏ, đồng thau và molipđen. Đồng đỏ được sử dụng đầu tiên vì nó có tính dẫn điện cao và dễ chế tạo thành những dây có đường kính nhỏ. hạt trao đổi ion Khoảng năm 1979 thì dây đồng đỏ được thay thế bằng đồng thau để cải thiện tốc độ gia công. Vì tác dụng làm nguội của kẽm và sự tạo thành ôxit kẽm có xu hướng giảm sự đứt dây.

Loại dây có lớp phủ

Đồng thau đã chứng minh độ tin cậy của nó cho quá trình máy cắt dây vì nó dung hòa giữa độ bền/độ dai, độ dẫn nhiệt và khả năng cho sục chất điện môi. Tuy nhiên, các dây cắt không có lớp phủ vẫn còn bị hạn chế bởi một sự dung hòa giữa các tính chất. Các dây cắt có lớp phủ đã được sử dụng để thêm vào một số tính chất độc lập. Các dây cắt có lớp phủ có độ 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…

Dây cắt phủ kẽm cải thiện đáng kể khả năng cho sục chất điện môi hơn dây đồng thau không phủ. Một lớp phủ graphit làm tăng đột ngột khả năng cho sục chất điện môi của molipđen bằng cách sinh ra các khí CO, CO2. Graphit cũng sinh ra một tia lửa điện nóng hơn cho phép đạt năng lượng cao hơn trong khe hở phóng điện, các lớp phủ thường dày từ 5 – 10µm.

Nguyên lý hoạt động của máy cắt dây CNC

Về cơ bản, nguyên lý của máy cắt dây CNC cũng tương tự như những máy gia công xung điện khác, đó là dựa vào sự ăn mòn cực dương khi có electron từ cực âm bắn phá qua cực dương. Phôi vật liệu vẫn đóng vai trò là cực dương, tuy nhiên cực âm thay vì là những điện cưc thỏi có hình dạng phức tạp thì cực âm trên máy cắt dây là sợi dây cắt có đường kính 0,1 – 0,3 mm, cuốn liên tực và chạy theo một biên dạng cố định, cho phép cắt bề mặt 2D và 3D phức tạp.

Nguyên lý hoạt động của máy cắt dây EDM

Chuyển động của dây cắt được điều khiển theo một đường bao nằm trong hệ tọa độ XY, được lập trình bằng các phần mềm CAD/CAM có modul cho máy cắt dây CNC hoặc lập trình bằng tay với các ứng dụng đơn giản. Chuyển động này của dây cắt tạo thành một đường liên tục với độ chính xác khoảng 0,001mm. Dây cắt được dẫn hướng thông qua hai cơ cấu dẫn hướng bằng kim cương trên máy.

Quá trình phóng tia lửa điện của máy cắt dây là bằng mặt bên dây cắt đối với chi tiết gia công. máy cắt dây Phôi được cắt hoàn toàn bằng sự phóng điện từ dây tới phôi chứ không hề có sự tiếp xúc trực tiếp giữa phôi và dây cắt.

Khác biệt giữa gia công điện cực thỏi và gia công bằng cắt dây CNC

Giữa gia công xung điện bằng điện cực thỏi (Die-siker EDM) và gia công bằng dây cắt (Wirecut EDM) có một số khác biệt như sau:

Trong gia công bằng điện cực thỏi thì người ta sử dụng dầu làm chất điện môi, còn trong gia công bằng cắt dây thì dùng nước khử khoáng. Tuy nhiên trong một số máy cắt dây CNC WEDM có độ chính xác cao cũng có thể sử dụng điện môi là dầu.

Trong gia công bằng điện cực thỏi, sự phóng điện xảy ra giữa mặt đầu điện cực với chi tiết gia công, còn khi gia công bằng dây cắt thì sự phóng điện xảy ra giữa mặt bên dây cắt với chi tiết gia công.

Vùng phóng điện khi gia công bằng điện cực thỏi gồm mặt đầu và góc của điện cực. Còn vùng phóng điện khi gia công bằng dây cắt chỉ bao gồm mặt 180o của dây khi nó đến cắt chi tiết gia công.