1

Lucrarea 11.

Studiul construciei, cinematicii i posibilitilor tehnologice la maina de prelucrare prin electro-eroziune cu electrod fir - ONA AE 300

1. Considerente teoretice

Electro-eroziune (EDM - Electrical discharge machining), este un proces ce se dezvolt ntr-un mediu dielectric prin producerea de scntei electrice ntre electrod i piesa ce trebuie prelucrat. Procesul este unul termoelectric n care fiecare scnteie este o surs de cldur. Aceast cldur topete materialul piesei de prelucrat.

n cazul electrio-eroziunii cu fir (WEDM - wire EDM) electrodul este sub form de fir (srm). Firul standard este din alam i poate fi acoperit sau nu n funcie de aplicaie. Firul trece printr-o serie de ghidaje care au rolul de poziionare. Scnteile sunt produse ca urmare a diferenei de potenial dintre fir i pies. Firul este un consumabil i se deruleaz continuu.

Fig. 1. Principiul electro-eroziunii cu electrod fir

Dielectricul sub form de ap deionizat este introdus n canalul dintre fir i pies pentru a mbunti scnteile, pentru evacuarea materialului desprins i rcirea zonei de lucru. Cel mai important ca prelucrarea s fie eficient i precis este s se menin distana corect dintre fir i pies, acest lucru fiind reglat automat de main.

Apa este n mod normal bun conductor de electricitate datorit ionilor prezeni. Dac apa este complet deionizat va deveni un izolator perfect i scnteile nu se vor putea produce. Apa cu coninut prea mare de ioni scurtcircuiteaz tensiunea de alimentare iar scnteile nu se vor produce. Dac apa este meninut la un nivel controlat de ionizare,

2

scnteile se vor produce numai atunci cnd potenialul electric este maxim deci prelucrarea va fi cu randament maxim.

2. Descrierea mainii Posibilitile tehnologice ale mainii sunt caracterizate de precizie ridicat, pierdere

minim de material i posibilitatea prelucrrii materialelor foarte dure, neprelucrabile prin metode de achiere. Condiia principal este ca materialul de prelucrat s fie bun conductor de electricitate.

Deoarece prelucrarea se face cu eliminarea anevoioas a surplusului de material, metoda este pretabil realizrii matrielor, tanelor sau alte piese din materiale dure care necesit precizii ridicate i serie mic de fabricaie.

Maina are 5 axe din care 4 in plan orizontal (X Y i omologii UV) i una vertical (Z). n cazul tierii verticale axele U i V nu se mic la fel ca i X i Y, iar axa Z este

reglat n funcie de nlimea piesei. Cel mai complex mod de tiere este n 4 axe (XYUV) (Fig. 2.). Cu acesta se pot executa interpolri n dou plane paralele cu cele ale ghidajelor firului: PLANUL PRINCIPAL (X-Y) i PLANUL AUXILIAR (UV) rezultnd piese inclinate, conice sau complexe. Caracteristicile funcionale sunt prezentate in Tab. 1.

Fig. 2. Tiere n 4 axe

Tab1. Caracteristici funcionale Curse X Y 400 x 300 mm

Curse Z 250 mm Curse U - V 80 x 80 mm

Dimens. max. pies (X,Y,Z) 800 x 700 x 250 mm Greutate max. pies 1000 Kg

Unghiul max. de tiere nclinat 30/50mm Diametrul firului 0,1 - 0,30

Tensiune de alimentare a firului 100 - 250 V Curent de alimentare a firului Reglabil in 18 trepte

3

3. Prile componente Ansamblul mainii este compus din maina propriu-zis, sistemul de recondiionare

a dielectricului i dulapul electric (Fig. 3.).

Fig. 3. Prile componente ale mainii

3.1 Maina propriu-zis este format din: Batiul mainii, fabricat din font turnat i stabilizat; Micarea axelor este

realizat prin uruburi de nalt precizie cu bile acionate de motoare de curent continuu comandate CNC prin reductoare cu curea sincron dinat. Ghidajele sunt de asemenea cu bile, de precizie nalt. Masa de lucru este locul unde se produce eroziunea si este construit din otel inox, deoarece maina lucreaz cu ap deionizat. Masa este prevzut cu posibilitatea adaptrii unor dispozitive pentru fixarea piesei; Sistemul de ghidare si reglare a firului compus din role conductoare i duze de ghidare; Comanda dielectricului compus din robinete i manometre plasai in partea

4

dreapt a bazinului de lucru. Robinetele controleaz debitul de ap prin capul superior respectiv inferior i jetul prin furtunul auxiliar de splare. Presiunea corespunztoare a dielectricului este indicat de manometre.

3.2 Sistemul de pompare i recondiionare a dielectricului (Fig. 4.) Volumul total de dielectric sub form de ap deionizat necesar funcionrii

mainii este de 1050 litri. Acest dielectric este recirculat din spaiul de lucru printr-un sistem de filtrare format dintr-un bazin de decantare (4) i un filtru mineral automat, cu auto-curare (1). Acesta necesit mentenan minim deoarece elementele filtrante nu trebuie nlocuite. Filtrul mineral este capabil s rein murdria colectat de dielectric n procesul de lucru, asigurnd curarea acestuia.

Deionizare apei prin reinerea anionilor i cationilor se face prin circularea apei printr-un rezervor cu rin de deionizare (5). Dup condiionarea temperaturii dielectricului la 200C de o unitate de rcire, lichidul curat se trimite spre duzele de lucru cu ajutorul pompei de nalt presiune (11).

Fig. 4. Sistemul de filtrare i deionizare a dielectricului

5

3.3 Dulapul electric conine electronica de comanda CNC mpreun cu calculatorul CNC i generatorul impulsurilor electrice necesare electro-eroziunii. n partea frontal susine monitorul calculatorului CNC precum si panoul de comand format din ntreruptoarele de oprire / pornire, butonul - oprire de urgen, tastatur, mouse, indicatoare luminoase cu privire la funcionare precum i indicatoarele tensiunii i a curentului dintre pies i fir, necesare fenomenului de electro-eroziune.

4. Desfurarea lucrrii - Studenii vor nva i conspecta referatul, urmnd ca n laborator s identifice pe

rnd prile componente principale ale mainii conform Fig. 3 si 4; - Se vor explica funciile panoului de comand la faa locului mpreun cu ecranele

principale ale calculatorului CNC; - Fiecare student va opera maina prin deplasare manual a axelor i reglaje

necesare prelucrrii. - Se va face o demonstraie;