Выбор станка для вырезки внутренних отверстий сводится к одному числу: наименьшей внутренней детали, которую вам действительно нужно вырезать. Существует всего два типа станков для вырезки внутренних отверстий — и это одно измерение определяет, какой из них вам нужен. Все остальное — скорость проволоки, качество поверхности, даже бренд — вторично. Если ваше самое узкое внутреннее отверстие или паз имеет размер менее примерно 1,8 мм, большая часть станков на рынке отпадает еще до того, как вы прочитаете первую строку спецификации, потому что они физически не могут пропустить проволоку через эту деталь. Это правило принятия решений, которое мы используем в нашей мастерской, в том порядке, в котором мы его используем.
Спасибо, что прочитали этот пост, не забудьте подписаться!Причина, по которой внутренние отверстия особенные: вы не можете опустить проволоку снаружи детали, как при вырезке профиля. Проволока должна быть внутри — пропущена через предварительно просверленное стартовое отверстие, а затем резка идет наружу оттуда. Возможность станка сделать это и минимальный размер отверстия, которого он может достичь, полностью зависят от формы и диаметра проволоки.
Что на самом деле должен делать станок для вырезки внутренних отверстий
Прежде чем проволока сможет вырезать внутреннюю деталь, должны выполняться два условия.
Во-первых, проволоке нужен способ в. Либо у нее есть два свободных конца, которые можно пропустить через отверстие, либо это петля, которую можно открыть и соединить вокруг детали. Непрерывная замкнутая проволока без концов и соединения никогда не сможет попасть внутрь отверстия — она может только идти по внешней стороне.
Во-вторых, проволока должна быть тоньше детали. Это то, о чем люди забывают. Ограничивающим фактором в любом станке для вырезки внутренних отверстий почти никогда не является его система перемещения — это диаметр самой тонкой проволоки, которую станок может надежно использовать. Вы не можете вырезать внутренний паз размером 1 мм проволокой диаметром 1,8 мм, независимо от того, насколько хорош остальной станок. Проволока плюс ее пропил должны проходить через стартовое отверстие и внутрь готовой детали.
Таким образом, вся проблема сводится к одному вопросу для каждого типа станка: какую самую тонкую проволоку он может использовать, и можно ли эту проволоку пропустить?
Три способа пропустить проволоку через отверстие — и их минимальные диаметры
Существует три однопроволочных подхода, и они четко разделяются по тому, какую тонкую проволоку они поддерживают.
| Тип провода | Может вырезать внутреннее отверстие? | Самая тонкая проволока | Лучше всего подходит для |
|---|---|---|---|
| Несвариваемая бесконечный цикл | Нет — нет концов для продевания | 0,25 мм | Только внешний контур |
| Соединяемая бесконечная петля | Да — продеть, затем соединить | ~1,8 мм | Большие внутренние отверстия |
| Возвратно-поступательный одинарный провод | Да — два свободных конца | 0,25–0,5 мм | Маленькие, точные внутренние отверстия |
Несоединяемая бесконечная петля. Изготавливается как одно непрерывное замкнутое кольцо без какого-либо соединения — Петля из алмазной проволоки с гальваническим покрытием это обычная форма. Поскольку нет соединения, вокруг которого нужно было бы проектировать, его можно сделать очень тонким — до 0,25 мм. Но кольцо без концов нельзя продеть через что-либо. Оно надевается только на внешнюю часть детали, поэтому оно режет внешние контуры и разрезает, но никогда не внутренние отверстия. Отличный провод, здесь не подходит.
Соединяемая бесконечная петля. Эту петлю можно открыть, продеть через отверстие и снова соединить в петлю для резки изнутри соединяемая алмазная проволока создано именно для этого. Проблема в соединении. Надежное соединение требует достаточного поперечного сечения для удержания натяжения, а при диаметре менее примерно 1,8 мм соединение становится слабым местом вместо самой проволоки — поэтому самое тонкое соединяемое кольцо имеет диаметр около 1,8 мм. Этого достаточно для большого внутреннего отверстия, но бесполезно для маленького и точного. Если вы никогда не делали петлю, будьте предупреждены: петли ломаются в месте соединения, а не в самой проволоке, и неаккуратное соединение может оборваться в середине резки и обычно уносит с собой деталь. Методы имеют значение — см. методы соединения петель.
Здесь показана петля с соединением, продетая через предварительно просверленное отверстие и вырезающая внутренний профиль на одном из наших станков: резка внутреннего отверстия петлей .
Возвратно-поступательная одинарная проволока. Ограниченная катушка (обычно 200–300 м) с двумя свободными концами, намотанная на бобину и перемещающаяся вперед и назад по разрезу. Эти два конца легко продеваются через маленькое отверстие, и вы можете использовать тонкую проволоку — от 0,25 до 0,5 мм — поэтому этот подход используется, когда внутренний элемент маленький или контур узкий и точный.
Тот же внутренний разрез. Вот видео резки внутреннего отверстия возвратно-поступательной проволокой.
Есть физическая причина, по которой полы приземляются там, где они есть, и это не маркетинг: тонкие сварные петли диаметром менее ~0,3 мм действительно трудно изготовить, в то время как тонкая проволока с резьбой может быть намного тоньше. Основной механизм удаления материала — это тот же процесс с фиксированным абразивом в каждом случае (хороший технический обзор см. в обзор алмазной проволочной резки для твердых и хрупких материалов — меняется только то, насколько маленький инструмент вы можете доставить к разрезу.
Когда внутреннее отверстие не требуется, выигрывает бесконечная петля
Вот обратная сторона, потому что у большинства деталей нет внутренних элементов — и для них рейтинг резко меняется на противоположный.
Если задача заключается в нарезке или только во внешнем профиле, бесконечная петля из алмазной проволоки превосходит возвратно-поступательную проволоку по трем пунктам:
Скорость. Петля движется в одном направлении со скоростью 80–85 м/с. Возвратно-поступательная проволока должна замедляться, останавливаться и менять направление при каждом проходе, поэтому ее максимальная скорость составляет около 20 м/с. Этот 4-кратный разрыв в линейной скорости означает больше свежего абразива, проходящего через пропил в секунду. (Скорость проволоки — это не скорость резки — скорость подачи и материал в основном определяют это, см. скорость проволоки, натяжение и скорость подачи — но это устанавливает предел.)
Качество поверхности. Однонаправленная петля оставляет ровную поверхность в одном направлении. Реверсивная проволока движется вперед и назад, и каждое реверсирование оставляет слабые полосы там, где проволока замедлялась и меняла направление. На оптических и прецизионных деталях эти полосы проявляются при проверке. Если вы соблюдаете текстуру поверхности по ISO 21920-2 спецификации, равномерное движение петли является измеримым преимуществом — именно поэтому мы направляем большинство резка оптического стекла на петлевые станки, такие как SG20, и подробнее о настройке вы найдете в разделе оптимизация качества поверхности.
Настройка. Наденьте петлю на два колеса, натяните, и вперед. Не нужно наматывать. Одна вещь, которая каждый раз сбивает с толку новых операторов: если вы не намотаете 200–300 м на реверсивную катушку равномерно, вы получите неравномерное натяжение при подаче и волнистый первый рез — спешно намотанная катушка может добавить 30+ минут и все равно потребует нескольких проходов для стабилизации. Петля полностью исключает эту проблему.
А штраф за диаметр проволоки, о котором все беспокоятся? Для внешней обработки его практически нет — неразъемная петля достигает 0,25 мм, тот же диапазон, который вы использовали бы для прецизионной реверсивной проволоки. Для полного структурного сравнения мы рассматриваем его в разделе реверсивная против круглой алмазной проволочной пилы.
Как выбрать: правило принятия решения в 3 шага
Пропустите сравнение спецификаций и ответьте на три вопроса по порядку.
- Измерьте свою наименьшую внутреннюю деталь. Найдите самое узкое внутреннее отверстие, паз или радиус на всех ваших деталях и запишите размер. Нет внутренних деталей? Остановитесь здесь — купите петлевой станок, он будет резать быстрее и чище.
- Сравните это число с минимальными значениями проволоки. Деталь комфортно выше ~1,8 мм (плюс ширина реза)? Сплайсируемая петля справится. Ниже 1,8 мм или критически важна точность? Вам нужна тонкая резьбовая проволока — реверсивная одножильная или контурная машина.
- Взвесьте по объему. Если внутренние отверстия являются редким исключением, приобретите петлевую машину для основной работы и передайте на аутсорсинг или оставьте небольшой контурный станок для исключений. Если внутренние отверстия повторяются и требуют высокой точности, используйте возвратно-поступательный/контурный станок, а петлевой станок используйте как дополнительный.
Это вся работа по выбору станка для резки внутренних отверстий на практике: самая маленькая деталь определяет проволоку, проволока определяет станок, а объем определяет, нужен ли вам один станок или два.
Ограничения и компромиссы
Несколько ограничений, чтобы вас ничто не удивило в день ввода в эксплуатацию.
Порог сварки в 1,8 мм является жестким — это предел надежности соединения, а не число, которое мы можем обсуждать. Не ожидайте внутреннего пропила в 1 мм от любой петлевой машины, свариваемой или нет.
Возвратно-поступательный станок вознаграждает мастерство оператора; неравномерная намотка катушки является наиболее частой причиной плохого первого пропила на этих станках, и это скорее проблема обучения, чем неисправность станка.
Это не разговор о многопроволочных станках. Каждый вариант здесь режет одну деталь за раз. Высокообъемная резка идентичных пластин (50–100 за проход) относится к другой категории станков с другими компромиссами.
И более тонкая проволока всегда означает более мелкие детали, но меньший срок службы проволоки — этот компромисс применим как к петлевым, так и к возвратно-поступательным станкам.
Практические следующие шаги
Возьмите чертеж вашей самой сложной детали и укажите размеры самого узкого внутреннего элемента. Это единственное число — минимальный внутренний радиус или отверстие — обычно определяет станок примерно за пять минут. Если он меньше 1,8 мм, вам понадобится станок с тонкой проволокой с резьбой; если внутреннего элемента нет вообще, петлевой станок послужит вам лучше и быстрее.
Если вам нужно второе мнение, отправьте нам этот чертеж с указанием внутреннего элемента и ознакомьтесь с опцией прецизионного контура здесь: Контурный режущий станок SGI20.
