CNC ワイヤーカット EDM マシン: 金型ショップ向けの仕様、コスト、購入ガイド

硬化された D2 スタンピングダイ、超硬パンチ、押出ダイインサート - これらの部品が 58 ～ 62 HRC で炉から出されると、フライス加工は終了し、研削は遅くなりコストがかかります。 CNC ワイヤーカット 放電加工 マシンはその問題を解決します。移動するワイヤー電極と純水の流れによって金属を除去します。硬い工具がワークピースに触れることはありません。

短い答えが最初にあります。形状が貫通プロファイルまたはストレートテーパー形状で、公差がおよそ ±0.01 mm より狭い場合、ワイヤ 放電加工 は適切なプロセスです。これは、3D ディテールを持つブラインド キャビティ、大量の単純な部品、および電気を通さないものにとっては間違ったプロセスです。このページの残りの部分では、これらのケースを区別する方法、マシンが作業に適合するかどうかを実際に決定する仕様、および注文書に署名する前に何を確認する必要があるかを説明します。

CNC ワイヤーカット EDM マシンがどのように金属を除去するか

ワイヤー マシンでは、電極は細いワイヤーのスプールです。通常は 0.10mm ～ 0.33 mm の真鍮、亜鉛メッキされた真鍮、またはモリブデン ワイヤー (再利用可能なワイヤーが好ましい場合) です。ワイヤは、供給スプールからテンション ローラーを通って、上部ガイドとフラッシング ノズルを通って下降し、ワークピースを通って、テーブルの下の下部ガイドを通って出ます。ワイヤーが部品に接触することはありません。代わりに、制御されたスパークが純水の流れの中でワイヤーとワークピースの間のギャップを飛び越え、破片を洗い流し、切断を安定させます。

ワイヤーは切断時に浸食されるため、切り口は常にワイヤー自体よりも幅が広くなります。実際の数値として、荒加工パスでは各側に約 0.03 mm のギャップが開くため、0.25 mm のワイヤでは約 0.31 mm のスロットが残ります。この同じギャップが、ワイヤ EDM で鋭い内部コーナーを作成できない理由を説明しています。プロセスで到達できる最小半径は、ワイヤ半径にスパーク ギャップを加えたものです。

その後、ほとんどのマシンは数回のパスで終了します。高エネルギーの粗加工パスで材料の大部分を迅速に除去し、低エネルギーでの 2 ～ 4 回のスキム パスで表面を必要な粗さまで下げ、粗加工スパークによって残った再鋳造層を剥離します。より細かいエネルギーステップでより多くのパスを制御する機械は、より厳しい許容誤差を保持し、多くの場合、二次仕上げ操作が不要になります。価格重視の市場では、そのクラスの機械のサプライヤーの資料に記載されているように、再利用可能なモリブデン ワイヤとマルチパス切断を組み合わせた構成が一般的です。これは、ワイヤを 1 回の稼働後に廃棄するのではなく、再度ねじ込んで再利用できるためです。

作業に適した機械かどうかを決める仕様

ワイヤー直径が最小コーナーを設定します

この数字が他のすべてを決定するため、ここから始めてください。ダイスの内部半径が 0.1 mm の場合、ジェネレータがどれほど優れていても、0.33 mm のワイヤではそれらを生成することはできません。この関係は封筒の裏で計算できるほど簡単です。

トレードオフは速度と信頼性です。ワイヤが細いと、切断が遅くなり、破損しやすくなり、より細かいフラッシングと優れたワイヤ ガイドが必要になります。最も狭いコーナーが許容する最大の直径を選択し、形状によってやむを得ず降りる必要がある場合にのみ降りてください。

移動量、テーブル荷重、Z 高さ

切断する予定の最大の部分を計算し、治具とノズルのクリアランスを追加して、X と Y の移動だけでなく Z ストロークを確認します。プレートには適合するが、治具には適合しない機械はアイドル状態になります。小さな部品の積み重ねや重い金型ブロックを 1 回のセットアップで切断するとすぐに、テーブルの荷重が重要になります。

テーパー機能

2 軸加工機は直線の壁のみを切断します。 ±15°のテーパーヘッドは、ダイの逃げ角と抜き勾配をカバーします。 ±30° でほとんどの押出および射出作業に対応します。テーパー角度は常に特定のワークピースの高さで示されており、部品が高くなるにつれて使用可能な角度は低下するため、見出し番号ではなくテーパー グラフを問い合わせてください。

ジェネレーター、パス制御、電気分解防止

ジェネレーターは切削速度、表面仕上げ、リキャスト層の厚さを決定します。制御がサポートするパスの数、材料とワイヤの組み合わせに対してパラメータが自動的に選択されるかどうか、機械が耐電解設定を提供するかどうかを確認してください。これらの設定は、コバルト結合剤が誘電体中での攻撃を受けやすい超硬または焼結工具鋼を切断する場合に重要です。

自動化

自動ワイヤ通しと再通し、ワイヤチョッパー、水中切断、ワイヤ断線後の無人再起動は、機械が夜間稼働するか朝にオペレータを待つかを決定する機能です。

ワイヤー放電加工がその地位を獲得できる場所とそうでない場所

ワイヤ EDM は許容範囲のギリギリの位置にあります。これは、スタンピングダイやパンチ、順送ダイプレート、押出成形や絞りダイス、超硬インサート、微細スロット、薄肉、および焼入れされた航空宇宙部品や医療部品の小ロットの標準的なプロセスであり、代替手段として、部品を焼きなまし、機械加工し、歪みのリスクを伴う再硬化が行われます。

金型工場では、ワークフローは通常その逆も実行されます。つまり、0.2 ～ 0.5 mm のストックを残して立型マシニング センターでプロファイルを荒加工し、熱処理に部品を送り、その後ワイヤー マシンで仕上げます。機械加工前のステップのポイントは、硬い鋼を切断することではありません。ブロックがまだ柔らかく、安価で切断しやすいうちに、材料の大部分を除去することです。そのため、ワイヤーは最終パスを通過するだけで済みます。

経済的なVMC EV850立型マシニングセンタ ワイヤ EDM ワークフロー向けの前加工オプションであるこの経済的な立型マシニング センターは、熱処理と最終的なワイヤ仕上げの前にバルク素材を除去します。 製品を見る→

ワイヤー EDM は 3 つの状況で不正解です。 3D 形状のブラインドキャビティには物理的にワイヤーが届きません。大量のシンプルなプロファイルは、より速く、より安価にフライス加工できます。非常に深く狭いカットではフラッシングが不十分になり、カットが遅くなり、ワイヤーの破損が増加します。そのため、薄くて高いリブやぎこちない積み重ねは、プロセスに着手する前にテストカットする価値があります。

ワイヤー放電加工機と彫金放電加工機は競合他社ではありません

初めて購入する人の多くは、2 つの EDM プロセスのどちらかを選択する必要があると考えています。実際には、ほとんどの金型ショップは両方を運営しています。これは、両者が相反する問題を解決するためです。ワイヤー EDM は、貫通プロファイルや鋭角な開口部で無敵です。シンカー EDM は、ブラインド キャビティ、リブ、または 3D フォームを焼いて硬化したブロックにする唯一の方法です。まだ 2 つを比較検討している場合は、次の比較をご覧ください。 ワイヤー放電加工機と彫り込み放電加工機 その質問は10分で解決します。

ブラインドキャビティの作業では、ワイヤーマシンの相棒となるのがシンカーです。あ CNC形彫り放電加工機 成形された電極で空洞を焼き、ワイヤーでは不可能な細部まで到達します。そのため、通常、この 2 つは互いの代替品としてではなく、ペアで購入されます。

CNC 650 放電加工機 形彫り機 彫り放電加工機 ブラインド キャビティ用のコンパニオン シンカー EDM は、成形電極の詳細を必要とする金型工場のワークフロー用にワイヤー マシンの横に配置されます。 製品を見る→

最初に電極を加工する必要があります

シンカーの性能は、それが燃焼する電極によって決まります。グラファイトブランクは放電加工タンクに到達する前にフライス加工されて形状が整えられますが、その作業には粉塵や摩耗を考慮して作られた機械が必要です。グラファイト彫刻機およびフライス盤は、より高いスピンドル速度、密封されたガイドウェイ、専用の集塵装置を備えているため、スピンドルから取り出される電極の形状が、ダイに焼き付けられる形状となります。

NE6050 グラファイト彫刻およびフライス盤 彫り込み放電加工の前に成形電極を準備するためのグラファイト加工オプション。電極の形状が重要な金型工場のワークフローをサポートします。 製品を見る→

購入チェックリストとランニングコスト

ワイヤ放電加工機は、パンフレットに記載されている数値ではなく、8 時間の切断後の保持力で判断されます。マシンを評価する場合は、このリストを使用してください。

1. サプライヤーが用意したデモ部品ではなく、独自の形状で独自の材料のテスト カットを依頼し、結果を測定してください。
2. 冷間時ではなく、機械がフルシフト動作した後、位置決めの精度と再現性を確認してください。
3. コントロールがサポートするパスの数と、パラメーターが自動的に選択されるか手動で入力されるかを確認します。
4. 自動ワイヤ通し、中断後の再通し、ワイヤチョッパーがオペレータの注意なしに使用済みワイヤを処理するかどうかを確認します。
5. 購入する前に、ワイヤ、フィルタと樹脂、脱イオン水処理、ワイヤ ガイド、ノズル、電源と冷却装置の負荷などの消耗品の価格を検討します。
6. どこで機械のサービスを行うか、ガイド、ノズル、ポンプ、制御装置のスペアパーツのリードタイムはどれくらいか、遠隔診断が含まれるかどうかを尋ねてください。
7. ソフトウェア側を確認してください。つまり、DXF インポート、ネスティング、テーパー プログラミング、およびポストプロセッサが工場での実際の図面の作成方法と一致しているかどうかを確認します。
8. 床面積、基礎、給水品質、周囲温度制御、換気などの設置要件を確認します。

これらの点のいずれも、より大きなマシンを必要としません。部品用に指定された機械と、3 年目でも電話に出てくれるサプライヤーが必要です。

よくある質問