Дельта-Тест, ООО

Краткая справка

НПК Дельта-Тест, ООО

• Зарегистрирована по адресу 141190, Московская обл., г. Фрязино, Восточная Заводская промышленная тер., д. 4а
• присвоен ИНН 5052013391, КПП 505001001, ОГРН 1025007067470, ОКПО 56843224
• Основным видом деятельности компании является Производство металлообрабатывающих станков
• Генеральный директор организации Кузнецов Василий Иванович
• Размер уставного капитала 50 000 руб.
• Действует с 19.02.2002
• https://edm.ru/

Изобретение ЭЭО

Изобретению электроискровой (электроэрозионной) обработки материалов мир обязан советским ученым, супругам Борису Ивановичу и Наталье Иоасафовне Лазаренко.

Еще в 1938 году советский инженер Л. А. Юткин показал, что серия электроискровых разрядов порождает формообразующие гидравлические удары, что положило начало электроискровой штамповке металлов, и стало следующим, после электродуговой сварки, шагом по развитию технологических методов формообразования электрическими разрядами.

В 1943 году Б. Р. и Н. И. Лазаренко предложили использовать электроэрозионные свойства разрядов для формообразования. Приоритет в открытии этого принципиально нового способа подтверждается авторским свидетельством № 70010 от 03.04.1943 г., патентами нескольких государств: Франции № 525414 от 18.06.1946 г., Великобритании № 285822 от 24.09.1946 г., США № 6992718 от 23.08.1946 г., Швейцарии № 8177 от 14.07.1946 г., Швеции № 9992/46 от 01.11.1946 г., а также многочисленными публикациями.

Это поистине одно из выдающихся открытий 20-го века, о котором сам Борис Иванович Лазаренко еще в 1947 году очень точно сказал следующее:

"Многовековое царствование механического способа обработки металлов… кончается. Его место занимает более высокоорганизованный процесс, когда обработка производится электрическими силами.

Не может быть причин, которые бы приостановили развитие этого революционного процесса, ломающего существующие представления об обработке материалов. Ему будет принадлежать будущее, и притом – ближайшее будущее."

Английская аббревиатура метода – EDM (Electrical Discharge Machining). В основе электроэрозионного способа лежит использование высококонцентрированных электрических разрядов для съема с обрабатываемой заготовки материала. При заданном напряжении (подаваемом от источника питания) между двумя электродами (инструментом и деталью), погруженными в диэлектрик (например, воду) при их постепенном сближении в определенный момент возникает электрический разряд (пробой), в канале которого образуется плазма с высокой температурой. В результате происходит вырывание и испарение частиц материала ("эрозия"). Применение серий таких разрядов с одновременным последовательным перемещением инструмента относительно обрабатываемой детали и является физической основой метода. Кроме этого, также известен и достаточно широко применяется обратный процесс нанесения материала – электроэрозионное легирование.

Так как для формообразования используется непосредственно электрическая энергия, основное и фактически единственное требование, предъявляемое к обрабатываемому материалу – электрическая проводимость. Таким образом, с помощью данного способа можно эффективно с высокой точностью обрабатывать любые металлы и сплавы, независимо от их физико-химических и механических свойств. В ряде случаев возможно производить электроэрозионную обработку полупроводниковых материалов и даже диэлектриков (например, распространена технология электроэрозионной резки и доводки инструментов на базе поликристаллического алмаза с проводящей металлической подложкой – английское сокращение PCD).

Погружная или струйная ЭЭО

На сегодняшний день современный рынок электроэрозионных проволочно-вырезных станков представлен огромным количеством различных марок (брендов) и моделей оборудования. Неискушенному потенциальному Покупателю порой очень трудно разобраться в технологических и технических нюансах, реально оценить и сравнить характеристики различных производителей и определиться с собственным выбором. Продавцы, конечно, в первую очередь пытаются выставить исключительно сильные собственные стороны (умалчивая о недостатках и ограничениях), при этом зачастую очень сильно преувеличивая "слабости" конкурентов. Нацеленность менеджера на конечный результат ("продажу станка") и встречающаяся некомпетентность также играют не в пользу Покупателя.

Ценовой диапазон предложений (минимальная и максимальная стоимость) на данный тип оборудования очень широк. Частично это обуславливается базовыми техническими характеристиками (количество осей, производительность, точность, достижимая чистота поверхности после обработки), габаритными параметрами конкретной модели, "премиальностью марки" (страны происхождения). С другой стороны, важно понимать, что имеются различные существенные нюансы в реализации технологии электроэрозионной проволочно-вырезной (и прошивочной) обработки, о которых мы будем рассказывать в этой и некоторых последующих главах настоящей энциклопедии, стараясь при этом быть максимально непредвзятыми в интересах читателя.

В первую очередь, оборудование для электроэрозионной проволочно-вырезной обработки следует разделить на два основных класса по характеру погружения заготовки в рабочую жидкость (воду) в процессе реза:

1. Погружная обработка. В процессе реза заготовка полностью погружена в рабочую жидкость (воду). При этом, как правило, скобы станка с фильерами для проволоки-электрода имеют специальные сопла, через которые дополнительно под давлением подается рабочая жидкость непосредственно в искровой промежуток (щель, образуемую в процессе реза) для так называемой принудительной эвакуации продуктов эрозии.

2. Обработка с поливом ("струйная"). Заготовка не погружается в воду. Рабочая зона (предметный стол с установленной деталью) имеет ограждение, обеспечивающее защиту от брызг и ограничивающее доступ (человека) в процессе реза. Рабочая жидкость под давлением подается исключительно через сопла скоб станка непосредственно в искровой промежуток.

Очевидно, оборудование погружного типа более дорогое относительно струйного при прочих равных условиях, т.к. технически такая реализация усложняет конструкцию.

Большинство погружных станков скомпонованы таким образом, что ванна (наполненная рабочей жидкостью) установлена на каретке X (или на крестовом столе XxY) вместе с предметным столом для закрепления заготовок. Это, естественно, увеличивает нагрузку на механизмы перемещений. Кроме того, требуется периодический (например, при процедуре заправки проволоки в фильеры) слив и наполнение большого объема воды в ванну.

В проволочно-вырезном оборудовании АРТА реализована достаточно оригинальная конструкция подъемно-опускаемой (наполненной) ванны. Основным преимуществом является независимая установка лифтового механизма на каркасе станины станка. Т.е. ванна конструктивно не связана ни с элементами кареток перемещений, ни с предметным столом с установленной деталью. Время на цикл подъема-опускания составляет несколько десятков секунд. Это, в совокупности с несложной быстрой процедурой ручной заправки проволоки в фильеры, гарантирует минимум затрат машинного времени на промежуточные операции.

Основными преимуществами погружной обработки относительно струйной являются:

1. Стабильная обработка с переменным углом наклона проволоки (4-х координатная - "конусная" резка), т.е. меньшее количество случайных обрывов электрода в процессе реза, высокая производительность.
2. Существенно расширенный диапазон возможных углов наклонных образующих изготавливаемых деталей при 4-х координатной обработке. Что в сути обеспечивает большее множество геометрических форм изделий.
3. Возможность пакетной обработки (например, вырезка сложного геометрического контура в партии листовых заготовок, сложенных в стопку – "пакет").
4. Возможность обработки деталей, имеющих внутренние полости (например, трубного профиля и т.п.).
5. В большинстве случаев при прочих равных условиях погружная обработка без наклона (2-х координатная) будет также более стабильной, производительной и качественной (в плане геометрической точности и чистоты поверхности получаемых изделий) в сравнении со струйной.

Зачем станку все эти оси

Человек, впервые столкнувшийся с современным электроэрозионным проволочно-вырезным станком, после вдумчивого созерцания работающей машины, как правило, через некоторое время задает простой и вполне логичный вопрос: какие детали я могу изготовить на этом оборудовании? Попробуем максимально доступно раскрыть эту тему.

Здесь мы опустим физические и технологические нюансы процесса электроэрозионной проволочной-вырезной обработки и сосредоточимся исключительно на геометрии процесса, то есть определим возможные формы получаемых изделий.

Начнем с простейшего случая, когда в обработке участвуют две управляемые от системы ЧПУ оси: X и Y (2-х координатная обработка). Для более наглядного понимания обратимся к следующему рисунку.

Итак, мы имеем заготовку, установленную на предметном столе станка (на рисунке предметный стол не показан), и натянутую постоянно перематываемую проволоку-электрод, которая является в данном случае инструментом. Сверху и снизу проволока проходит через специальные фильеры, установленные на скобах станка. Скобы (вместе с проволокой) могут перемещаться относительно заготовки по двум перпендикулярным осям X и Y. Для простоты и наглядности все дополнительные элементы схемы опущены (механизмы тракта перемотки-натяжения, предметный стол, скобы, сопла и т.д.). За счет электрических импульсов от специального генератора технологического тока, проходящих между проволокой-электродом и заготовкой, происходит выламывание, дробление, частичное испарение материала (металла) детали (электрическая эрозия). Не вдаваясь в физические подробности процесса, о которых речь пойдет в других параграфах, отметим лишь, что, перемещаясь вглубь, проволока "как пила или лобзик" вырезает в заготовке сквозной паз определенной ширины (чуть больше диаметра самой проволоки).

Обрабатываемые таким способом детали условно можно разделить на две группы, которые принято обозначать терминами "пуансон" и "матрица".

1. "Пуансон" получается из выпадающей части заготовки (смотри рисунок ниже). При этом "заход" проволоки (отправная точка) осуществляться либо снаружи детали (как на рисунке), либо (например, во избежание возможных поводок, вызванных внутренними напряжениями материала) из дополнительного внутреннего отверстия в заготовке на некотором расстоянии от начальной точки контура.

2. Для получения детали с внутренним контуром ("матрица") необходимо иметь предварительное "заходное" отверстие в заготовке, через которое проволока-электрод будет заправляться до начала процесса обработки. В данном случае центральная выпадающая часть условно является "отходом".

Важным технологическим фактором проволочно-вырезной обработки является учет ширины прорезаемого паза. То есть для получения определенного размера элементов детали точка центра проволоки перемещается по контуру, отстоящему от оригинала ровно на половину расчетной ширины паза.

Таким образом, для заготовок с взаимно параллельными верхними и нижними плоскостями (например, как на рисунках выше) при 2-х координатной электроэрозионной проволочно-вырезной обработке получаемые верхний и нижний контуры будут одинаковыми. Можно заметить, что в геометрическом плане процесс схож с обработкой лучом лазера.

Теперь обратимся к более сложной 4-х координатной обработке. Как правило, такой станок имеет пять управляемых осей, но при этом пятая координата (Z – "высота") выполняет исключительно подготовительную "установочную" функцию. До начала обработки выставляется определенная высота (на рисунке ниже – H) между нижней и верхней фильерой станка, через которые проходит проволока-электрод. Непосредственно в процессе реза данная координата не участвует – расстояние между фильерами ("высота") остается постоянным.

Обработка может осуществляться как в двух координатах (аналогично описанному выше), так и одновременно в четырех. Если задано перемещение только по основным осям X, Y, то нижняя и верхняя фильеры будут двигаться одновременно в заданном направлении (каждое новое положение проволоки-электрода будет параллельным предыдущим). Но при этом дополнительно имеется возможность смещения верхней фильеры относительно нижней в параллельных основным координатам U, V. На следующем рисунке проволока-электрод изначально переместилась вдоль оси X в положение А1В1 (точки А1 и B1 условно соответствуют верхней и нижней фильерам). Затем верхняя фильера перешла в точку B2 в плоскости осей U, V (при неизменной A1). В результате проволока наклонилась относительно вертикального положения на угол C.

Возможность отклонения проволоки-электрода от вертикального положения позволяет получать детали с образующими переменного наклона, например, конусной формы:

В общем случае можно изготовить деталь с верхним и нижним контуром различной геометрии (простейший пример: сверху - круг, снизу – квадрат и т.п.) с учетом определенных ограничений (технических и технологических) на максимальное отклонение проволоки от вертикального положения в процессе реза.

Еще раз обратим Ваше внимание, что, как правило, в спецификациях станков с описанной возможностью 4-х координатной обработки будет указано количество управляемых осей в количестве 5-ти единиц (с управляемой осью Z – выставление высоты между нижней и верхней фильерой).

На следующем рисунке представлены детали, полученные как с помощью 2-х, так и 4-х осевой электроэрозионной проволочной резки. Если Вы внимательно читали настоящий параграф, то должны суметь самостоятельно определить тип обработки для каждой :)

Сегодня станки ряда производителей имеют дополнительную (в большинстве случаев "опциональную") возможность оснащения шестой поворотной осью. Обычно это реализовано в виде механического устройства ("поворотного стола"), подключаемого к системе ЧПУ. Подобный узел имеет либо вращаемый стол-основание для закрепления заготовок, либо токарный (цанговый) патрон, а также должен обладать определенной защитой от влаги. На следующей фотографии представлен пример поворотного механизма погружного типа электроэрозионных проволочно-вырезных станков АРТА.

Поворотный узел, как правило, устанавливается на предметный стол станка таким образом, что ось его вращения выставляется параллельно оси X или Y, иногда Z (вертикально). В общем случае может быть реализована одновременная 5-ти осевая обработка ("6-ти координатный станок"), хотя зачастую механизм осуществляет установочные дискретные повороты между циклами обработки заготовки с различных сторон. На рисунке ниже изображена деталь, полученная с помощью одновременной 3-х координатной электроэрозионной проволочной резки (X, Y, поворотная ось).