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[工仪] ●为线切割加装电火花穿孔机功能

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发表于 2021-3-24 13:41:44 | 显示全部楼层 |阅读模式

爱科技、爱创意、爱折腾、爱极致,我们都是技术控

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DIY了一套EDM小孔机控制器和进给装置作为线切割机床的附加装置,
利用机床原有的高频电源进行工作,可以为线切割增加电火花穿孔功能,
可用于高硬度材料加工钼丝孔,例如不锈钢、高速钢、模具钢等。
也可以用来去除折断在工件内的螺丝、钻头、丝锥、以及各种刀具。
加工测试视频
加工参数:1mm电极,工作液压力1.0Mpa,脉宽40us,加工电流4A。
从加工测试视频我们可以看到,历时30秒左右工件底部出现火花,
厚度4mm的淬火Cr12模具钢被穿透,加工速度达到了8mm/min左右。
这个效率大大超越了目前市面上所有便携式电火花工具机的性能。



补充内容 (2022-9-24 16:12):
加工测试视频
https://v.youku.com/v_show/id_XNTE4ODk3NTYyNA==.html
发表于 2021-3-24 20:42:22 | 显示全部楼层
改装方法分享一下吧
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 楼主| 发表于 2021-3-29 11:52:40 | 显示全部楼层
结构组成
电火花小孔机主要由高频脉冲电源、小流量高压水泵、主轴直线模组、
专用电极旋转头、放电间隙控制器,5大部分组成。

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 楼主| 发表于 2021-3-29 14:29:59 | 显示全部楼层
高频电源部分

改装说明


高频电源调整说明
●脉冲宽度的选择
脉宽大单个脉冲能量大,每次打下去有力,但是脉冲重复频率降低,每秒打的次数减少了。
脉宽窄单个脉冲能量小,每次打下去力量小,但是重复频率增加,每秒打的次数增加了。
所以脉冲宽度要根据实际加工情况得出最佳的折中值。(一般采用40us-80us左右)

●脉冲间隔的选择
脉冲间隔的作用是消电离,间隔过短容易产生电弧放电,导致电极消耗过大,
间隔过长将降低加工速度,所以必须根据实际加工情况得出合适的折中值,
原则上尽量调小脉冲间隔以提高加工电流,从而获得最大加工速度。

●工作电压的选择
有些机型可以选择加工电压。脉冲电压低,放电间隙小,排屑困难,短路几率增加。
脉冲电压高,放电间隙大,加工稳定性好,但是孔径略有增大。

●功放开关请全部打开
一般线切割高频电源变压器的功率为650W,4个功放管的机型可以提供6A左右的加工电流,
有些机型里面有6个功放管,短时间可以提供8-10A电流,这对于1mm的电极基本是够用了。

●“分组脉冲”有的机器标示为“精加工”
可以打开试试,它对提高加工稳定性有一定的作用,加工稳定性好,意味着回退次数少,
效率相对来说就提高。


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发表于 2021-3-29 15:19:06 | 显示全部楼层
本帖最后由 茶壹杯 于 2021-3-29 15:20 编辑

“这个效率大大超越了目前市面上所有便携式电火花工具机的性能”

你展示的 不是便携式EDM机啊,
怎么去跟别的便携式机比较了  :lol:

EDM没什么神秘的   关键是进给控制,资料网上多的是
电源和中冲的强化 都能提升效率




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 楼主| 发表于 2021-3-30 10:38:28 | 显示全部楼层
茶壹杯 发表于 2021-3-29 15:19
“这个效率大大超越了目前市面上所有便携式电火花工具机的性能”

你展示的 不是便携式EDM机啊,

这个机子也是基于便携式设计的,既可以打小孔,也可以用于取断丝。
只是目前的电控箱没有整合高频电源,便携性受到限制。
以后把放电间隙控制器和高频脉冲电源做在同一个机箱,就名副其实便携了。
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发表于 2021-3-30 12:43:43 | 显示全部楼层
yxu2018 发表于 2021-3-30 10:38
这个机子也是基于便携式设计的,既可以打小孔,也可以用于取断丝。
只是目前的电控箱没有整合高频电源, ...


如果你目前测试效率尚可    那也是因为有这两个大件


否则就不是那么回事了

如果做成和别人一样便携的体积   效率也就差不多,
技术瓶颈哪有轻易能突破的






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 楼主| 发表于 2021-3-30 16:23:08 | 显示全部楼层
茶壹杯 发表于 2021-3-30 12:43
如果你目前测试效率尚可    那也是因为有这两个大件

是的,没有说要突破,只是把已经成熟的技术,适当简化,
小型化,轻型化,更方便我们这些业余爱好者使用而已。
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 楼主| 发表于 2021-3-31 15:13:38 | 显示全部楼层
本帖最后由 yxu2018 于 2021-3-31 15:26 编辑

高压水泵部分
电火花加工过程会不断产生气体、金属屑末、碳黑等废物,如果不及时排除,
加工很难稳定进行,所以电火花小孔机采用电极内孔高压喷水进行强制冷却和排屑。
系统能达到的最大加工深度、能使用的最小电极直径、以及能达到的最大加工速度,
都依赖水泵的喷水压力。如果水泵压力不够,就会导致排屑困难,引起系统频繁短路,
严重影响穿孔速度,即使伺服电路再好,高频电源功率再大也是白搭。
但是电火花穿孔机专用水泵的价格是比较高的,也并不是所有人都需要最好的性能,
所以下面给出两种方案,供大家选择:
1.电动隔膜泵(1.0MPa)
对于偶尔穿孔的用户,可以采用价格便宜的小型电动隔膜泵,如普兰迪1206,
10公斤压力,采用1.5mm电极,加工速度5mm/min左右,深度可达100mm左右。


2.专用小流量高压泵(8MPa)
对于经济条件较好的的朋友,建议购买电火花穿孔机专用的小流量高压泵,
80公斤的压力,最小可以使用0.3mm的电极进行加工。经试验常用的1mm电极,
在CR12工件上,可达15mm/min的速度,加工深度可达200mm左右。



水泵的控制推荐两种方法:
1.直接采用一个空气开关控制水泵。
2.淘宝购买水泵专用遥控开关,使用更方便。

注意:不管采用何种水泵,都必须使用过滤装置,
以免杂质进入旋转头内部,造成旋转头和电极管堵塞。
系统的加工速度还与高频电源的功率有直接关系。
以上的测试数据都是在650W普通线切割高频电源的情况下测得。

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 楼主| 发表于 2021-4-6 11:12:22 | 显示全部楼层
电极旋转头
电极的装夹、旋转、导电及旋转时高压工作液的密封功能都是由电极旋转头实现的,
转速约为60R/min。电极采用微型钻夹头夹持,并用特制的止水塞密封。更换不同
电极直径时,止水塞也应作相应更换。
初次安装电极时,请先将止水塞放入旋转轴端部孔内,然后插入JT0连接杆,
并旋紧螺母,再套上电极夹头,电极插入深度要求超过止水塞。
更换止水塞时,可先将螺母松开,取出JT0连接杆,用一次性杯接住,
然后开高压水泵冲一下,利用工作液将止水塞冲出。


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发表于 2021-4-6 12:52:47 | 显示全部楼层
为什么铜电极不会被腐蚀
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 楼主| 发表于 2021-4-6 12:58:36 | 显示全部楼层
yogi16888 发表于 2021-4-6 12:52
为什么铜电极不会被腐蚀

事实上在加工过程铜电极也是有损耗的,只是铜电极的损耗比起工件的蚀除量来说要小很多。
其原因是电火花加工过程,正负电极的蚀除量是不同的,这种现象叫做极性效应,
正负电极表面分别受到电子和正离子的轰击,因此正负电极表面分配到的能量不同,
这是产生极性效应的物理原因。
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发表于 2021-4-6 13:56:10 | 显示全部楼层

既然你都知道“已经成熟的技术” 也没有什么突破性技术
即使按现有标准生产制造 也难免同质化,

而所谓的 “适当简化,小型化,轻型化,”  :lol:

国内在重复生产的东西太多了 说到底国家也没个策略去引导
各种浪费瞎折腾





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 楼主| 发表于 2021-4-10 11:05:22 | 显示全部楼层
推荐采用新款的钨钢密封件的一体化旋转头总成

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 楼主| 发表于 2021-4-21 14:26:23 | 显示全部楼层
进给装置总成
直线模组装在立柱上,立柱装在磁性底座上,旋转头装在主轴滑块上,
主轴进给装置是完成加工中电极伺服进给的主要部件。
●采用磁性开关底座,能方便的对各种工件进行加工。
●采用25mm不锈钢空心立柱,重量轻、垂直度好。
●采用专业厂家成品直线模组,磨损小、传动精度高。
●采用一体化钨钢密封旋转头,体积小、使用寿命长。
●采用工业穿孔机通用电极管,耗材价格低廉采购方便。
●采用电火花穿孔机专用红宝石导向器,加工精度高。
●采用位置可任意调整的接近开关进行定深限位控制。
●主轴伺服行程:400mm
●可承受最大喷水压力8.0Mpa
●最大加工深径比可达1:200mm
●加工速度:5-20mm/min
立柱手动升降行程可以调节导向器与工件之间的距离。
调节时放松手柄螺丝半圈即可,调好后必须重新锁紧。
电极预装时伸出导向器3-5mm左右,加工时导向器尽量抵近工件。
如果变换电极规格,止水塞和导向器也要同时变更相应规格。


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 楼主| 发表于 2021-5-8 13:05:52 | 显示全部楼层
●导向器同心度的校准方法

电火花穿孔机进给装置在首次投入使用以前,必须对导向器的同心度进行校准,
校准方法与步骤请参考以下描述:



1.松开导向器固定板的螺丝,使导向器的位置在一定范围内可以自由调整。

2.把整个电火花穿孔机进给装置平放在桌面上,装夹一根全新的平直的电极。
  调整电极的长度,使伸出夹头的电极长度为50-60mm左右即可。

3.点动操作滑块进给使电极夹头靠近导向器,并使电极穿过导向器的中心小孔。
  利用平直的电极使导向器准确定位,然后适当拧紧导向器固定板的螺丝。

4.然后打开控制器的旋转开关,观察电极旋转的跳动精度,肉眼应该基本上看
  不出跳动。说明电极旋转时与导向器已经保持良好的同心度。

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 楼主| 发表于 2021-5-19 10:16:13 | 显示全部楼层
●机械定深操作方法
直线模组上设置有辅助滑槽,行程开关安装在辅助滑槽上,
松开滑槽的固定螺丝,行程开关可以沿辅助滑槽自由调整位置。
因此加工前可以自由设定行程限制范围,从而控制加工深度。
1.调整上限位开关的位置,使接近开关尽量靠近滑块,直到指示灯熄灭为止。
  把上限位开关固定在这个位置,加工完成后滑块回退到这里就会自动停止。
2.调整下限位开关的位置,根据需要控制的加工深度,
使开关与滑块离开合适的距离,滑块与下限位开关的距离就是预定的加工深度。
加工过程随着工件逐渐被蚀除,滑块向下走到预定位置就会自动停止进给。
3.由于电极在加工过程会有一定程度的损耗,请根据实际损耗情况,
  在预定行程的时候适当增加一些补偿量。



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 楼主| 发表于 2021-5-31 11:02:50 | 显示全部楼层

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发表于 2021-5-31 12:55:06 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
牛逼         
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 楼主| 发表于 2021-9-24 08:42:21 | 显示全部楼层

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