Изготовление объемных фасонных пуансонов из проводниковой меди М1 и мелкозернистого графита является базовым этапом инструментального производства пресс-форм и штампов. Высокая пластичность и вязкость меди создают колоссальные трудности при фрезеровании тонких ребер толщиной менее полумиллиметра. В нашей практике применение высокооборотных шпинделей и острейших полированных микрофрез исключает отжим тонких стенок заготовки.

Специфика вязкости чистой меди М1 при высокоскоростном резании

Чистая медь марок М0 и М1 отличается высочайшей проводимостью тока, но имеет сильную склонность к пластическому налипанию и образованию заусенцев при фрезеровании. При малейшем затуплении режущей кромки материал заготовки начинает сминаться перед инструментом вместо чистого среза. Наш цеховой опыт показывает, что переход на скорость резания свыше трехсот метров в минуту кардинально снижает силы пластического деформирования.

Высокоскоростное микрофрезерование позволяет срезать стружку толщиной в несколько микрометров до того, как тепло распространится в тонкие ребра формообразующей вставки.

Фрезерные станки с ЧПУ

Весь раздел →
  • Высокая склонность меди к наростообразованию на передней грани резца.
  • Необходимость интенсивной смазки зоны резания керосином или масляным туманом MQL.
  • Риск остаточного изгиба тонких графитовых и медных выступов от усилий подачи.

Чистовой съем припуска на тонких ребрах выполняется с постоянным послойным съемом ватерлиниями по высоте не более одной десятой миллиметра.

Геометрия микрофрез с полированными канавками и алмазными покрытиями

Для микрофрезерования меди применяются специализированные двухзубые монолитные твердосплавные фрезы с острым передним углом до пятнадцати градусов. Режущая кромка подвергается ультратонкой полировке алмазными пастами для достижения радиуса округления менее одного микрометра. А для фрезерования абразивных графитовых заготовок стандартом являются микрофрезы с кристаллическим алмазным покрытием Diamond CVD толщиной до десяти микрометров.

Алмазное покрытие CVD увеличивает стойкость микроинструмента по абразивному графиту в двадцать раз по сравнению с обычным твердым сплавом.

Фрезерные станки с ЧПУ

Весь раздел →
Материал заготовкиДиаметр микрофрезыРекомендуемое покрытиеОбороты шпинделя, об/мин
Проводниковая медь М1Ø 0.5 – 1.5 мм (радиусная)Полированный твердый сплав без покрытия / DLC24 000 – 40 000
Медь-вольфрамовый псевдосплавØ 1.0 – 3.0 мм (тороидальная)AlTiSiN нанокомпозит15 000 – 24 000
Мелкозернистый графит (зерно 5 мкм)Ø 0.3 – 2.0 мм (сферическая)Алмазное CVD Diamond (натуральный алмаз)30 000 – 50 000

Подобрать оборудование под вашу задачу

Нажимая кнопку, вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности.

Расчет искрового зазора Spark Gap и назначение орбитального припуска

Геометрические размеры прошивочной оснастки для копировально-прошивного станка EDM строго меньше целевой полости на величину искрового зазора Spark Gap. Величина этого зазора зависит от энергии разрядных импульсов генератора тока и амплитуды планетарного движения орбитальной головки. В нашей практике черновой инструмент занижается на две десятых миллиметра на сторону, а чистовой — на пять сотых миллиметра.

Формула расчета номинального габарита электрода в управляющей программе CAM имеет вид:

\[D_{инструмента} = D_{детали} - 2 \cdot (S_{gap} + R_{orbit})\]

Фрезерные станки с ЧПУ

Весь раздел →

где параметр \(S_{gap}\) выражает величину электрического искрового зазора, а \(R_{orbit}\) задает радиус орбитального кругового движения головки станка EDM.

Для одного фасонного штампа обычно изготавливается комплект из трех пуансонов: черновой для быстрого прожига массива, получистовой и чистовой для финишной полировки полости.

Особенности сухого высокоскоростного фрезерования мелкозернистого графита

Фрезерование графитовых заготовок выполняется исключительно сухим методом без применения смазочно-охлаждающих жидкостей. Смешивание мелкодисперсной графитовой пыли с жидкой СОЖ превращает ее в абразивную пасту, мгновенно разрушающую прецизионные направляющие станка. А специализированная вытяжная аспирационная система с HEPA-фильтрами создает мощное локальное разрежение в зоне резания.

Фрезерные станки с ЧПУ

Весь раздел →

Скорость воздушного потока в аспирационном сопле вокруг шпинделя должна составлять не менее двадцати пяти метров в секунду для полного улавливания пыли.

Свойство процессаОбработка меди М1Обработка графита изостатического
Среда охлажденияМасляный туман MQL / спиртовой обдувСухое резание с мощной локальной аспирацией
Характер разрушения материалаПластический срез с длинной стружкойХрупкое микроскалывание в тонкую пыль
Скорость подачи на зуб \(f_z\)0.01 – 0.03 мм/зуб0.03 – 0.08 мм/зуб
Требуемый класс чистоты пуансонаRa 0.4 – 0.8 мкмRa 0.8 – 1.6 мкм

Технические критерии контроля формы тонких ребер и шероховатости

Готовая прошивочная оснастка проходит обязательный стопроцентный геометрический контроль на оптическом измерительном микроскопе или бесконтактной КИМ. Отклонение радиусов скругления тонких кромок не должно превышать пяти микрометров от номинала математической модели. А прецизионный замер толщины ребер гарантирует отсутствие конусности и упругого отжима по высоте пуансона.

Практический протокол контроля электродной оснастки включает следующие шаги:

  1. Очистка готового электрода в ультразвуковой ванне со спиртовым раствором.
  2. Бесконтактный замер контура на оптическом профилометре с увеличением 100x.
  3. Проверка искрового эквидистантного зазора по всем трем координатам X, Y, Z.
  4. Маркировка оснастки матричным кодом с указанием номера ступени прожига.

Соблюдение этих правил обеспечивает высочайшую точность последующего электроэрозионного прожига матриц штампов.