ES3035018T3 - Method and device for machining shapes using electrical machining - Google Patents

Method and device for machining shapes using electrical machining

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ES3035018T3
ES3035018T3 ES17202531T ES17202531T ES3035018T3 ES 3035018 T3 ES3035018 T3 ES 3035018T3 ES 17202531 T ES17202531 T ES 17202531T ES 17202531 T ES17202531 T ES 17202531T ES 3035018 T3 ES3035018 T3 ES 3035018T3
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machining
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hole
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ES17202531T
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Umang Maradia
Mikhail Kliuev
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Agie Charmilles SA
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Agie Charmilles SA
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Abstract

La invención proporciona un método para mecanizar una forma, como una ranura, una cavidad o una abertura, utilizando una pluralidad de orificios de primer tipo (1) y de segundo tipo (2), donde, durante el mecanizado de los orificios de primer tipo (1), la circunferencia del orificio envuelve completamente la porción respectiva de la circunferencia del electrodo; es decir, la sección transversal del electrodo utilizada para la erosión está completamente rodeada por el material de la pieza de trabajo; donde, durante el mecanizado de los orificios de segundo tipo (2), la circunferencia del orificio solo envuelve parcialmente la porción respectiva de la circunferencia del electrodo; es decir, la sección transversal del electrodo utilizado para perforar un orificio solo está parcialmente rodeada por el material de la pieza de trabajo y parcialmente expuesta a al menos un orificio de primer tipo (1); donde el orificio de segundo tipo (2) al menos conecta o proporciona una abertura a un orificio de primer tipo (1); donde dos orificios adyacentes de primer tipo (1) solo están conectados a través de un orificio de segundo tipo (2) para formar una forma; donde los orificios pueden ser orificios ciegos o pasantes. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento y dispositivo para mecanizar formas mediante mecanizado eléctrico
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un procedimiento de mecanizado de formas tales como ranuras, cavidades o aberturas mediante mecanizado por descarga eléctrica
Antecedentes de la invención
El mecanizado por descarga eléctrica (EDM) es un proceso ampliamente utilizado para el mecanizado de materiales difíciles de cortar, típicamente conductores de electricidad. Las bajas fuerzas del proceso y la naturaleza del proceso lo hacen adecuado para mecanizar estructuras con alta relación de aspecto, características de alta precisión, esquinas afiladas o cavidades poligonales y superficies de forma libre. El EDM es una tecnología especialmente competitiva para el mecanizado de ranuras que a menudo implican muescas estrechas y profundas, p. ej., en la fabricación de moldes, para generar nervaduras en las piezas de polímero o para el mecanizado de ranuras de sellado en componentes de turbinas.
Centrándose en las ranuras de sellado de las turbinas, es de conocimiento general y como se menciona en el documento EP3135866A1, las fugas de gases de combustión calientes y/o flujos de enfriamiento entre los componentes de la turbomaquinaria generalmente provocan una reducción de la potencia de salida y una menor eficacia. Por ejemplo, los gases de combustión calientes pueden estar contenidos dentro de una turbina al proporcionar aire comprimido presurizado alrededor de una trayectoria de gas caliente. Típicamente, la fuga de flujos de enfriamiento de alta presión entre componentes adyacentes de la turbina (tales como cubiertas del estátor, boquillas y diafragmas, componentes de la carcasa interna y componentes del rotor) hacia la trayectoria del gas caliente conlleva una menor eficacia y requiere un aumento en la temperatura de combustión y una disminución en la eficacia de la turbina de gas del motor para mantener un nivel de potencia deseado en comparación con un entorno sin dicha fuga. De este modo, se puede mejorar la eficacia de la turbina mediante la reducción o eliminación de las fugas entre los componentes de la misma. Tradicionalmente, las fugas entre las uniones de los componentes de la turbina se tratan con sellados metálicos colocados en las ranuras de sellado formadas entre los componentes de la turbina, tales como los componentes del estátor. Las ranuras de sellado típicamente se extienden a través de las uniones entre los componentes, de modo que los sellados metálicos colocados en las mismas bloquean o impiden de otro modo las fugas a través de las uniones. Las ranuras de sellado son típicamente muescas largas y estrechas hechas para albergar un sellado de hoja/tira de metal u otros materiales de sellado, incluido el sistema de sellado recubierto (EP3135866A1). Según el documento WO2013074165A2, el sellado a menudo se logra mediante el uso de sellados estriados, que son pequeñas tiras metálicas que cubren los huecos entre los segmentos de cubierta adyacentes. Los sellados estriados múltiples a menudo se colocan en direcciones axiales y radiales, en ranuras que intersecan. Para reducir las fugas en la interfaz de dos sellados perpendiculares, a veces se utiliza un sellado en forma de L (un "sellado en L") para detener el flujo bajante en las ranuras del sellado.
Un proceso de corte tradicional, tal como el fresado o el rectificado, sería menos eficaz o adecuado debido al pequeño tamaño de la herramienta de corte requerida y a los materiales duros tales como las aleaciones de níquel, las aleaciones de titanio, CMC, etc. Las ranuras de sellado generalmente se fabrican mediante EDM por penetración (Klocke 2014), utilizando un electrodo de tipo nervadura apropiado (típicamente grafito) que tiene la forma negativa de la cavidad que se va a fabricar. En secciones de ranuras de sellado complicadas, tal como el “sellado en L” o “sellado en H”, se ensamblan múltiples electrodos en forma de nervadura para el EDM por penetración. Además, se pueden mecanizar múltiples ranuras simultáneamente en uno o una pluralidad de componentes de una máquina herramienta. A pesar de su amplio uso para el mecanizado de ranuras de sellado, el proceso de EDM por penetración tiene varias desventajas. El mecanizado de ranuras estrechas y profundas reduce la eficacia del proceso de EDM por penetración, en parte debido a un deficiente lavado o evacuación de restos, lo que se puede mejorar parcialmente mediante un proceso asistido por ultrasonidos (Uhlmann 2016, 2013) o diseños de electrodos especiales (Flaño 2017, KR20110048720). Otra desventaja del proceso es el desgaste del electrodo, por lo que es necesario repararlo (Uhlmann 2016, Uhlmann 2016) o reemplazarlo de vez en cuando. Otra desventaja proviene de los complejos perfiles de ranura, que requieren un mecanizado de electrodos que consume muchos recursos o una configuración de electrodos mediante el ensamblado de diferentes electrodos para mecanizar una ranura de forma compleja.
El documento EP616868A1 de Bridgestone, divulga un procedimiento mediante el cual se mecaniza una forma similar a una ranura al producir una fila de orificios adyacentes mediante perforación por EDM. En detalle, el procedimiento forma una abertura profunda mediante mecanizado por descarga utilizando un electrodo en forma de varilla. A continuación, el electrodo se retrae, se desplaza lateralmente y se forma una siguiente abertura profunda adyacente a la primera, que conecta la abertura anterior con la abertura actual. La operación se repite una pluralidad de veces a lo largo de la forma requerida para mecanizar una forma similar a una muesca.
En comparación con el proceso de EDM por penetración mencionado anteriormente, Bridgestone tiene una gran ventaja: se puede usar un electrodo sencillo en forma de varilla para mecanizar características complejas de tipo ranura, independientemente de la complejidad de la forma. Asimismo, el coste del electrodo es mucho menor que el de los electrodos por penetración. Dicho procedimiento permitiría un mecanizado rentable de ranuras de formas complejas que a menudo se requieren para aumentar el rendimiento del sellado y, a su vez, aumentar el rendimiento de la turbina. Sin embargo, es necesario aumentar aún más la eficacia del procedimiento para aplicaciones de este tipo.
El documento US 2016/0333697 divulga un procedimiento para fabricar canales de palas de rotores de turbomáquinas. El procedimiento comprende producir una multiplicidad de disposiciones, desplazadas entre sí en una dirección circunferencial, de orificios que procesan desde una superficie de carcasa exterior radial del rotor, estando por lo menos das orificios de por lo menos una disposición desplazados entre sí en una dirección axial y/o circunferencial de modo que dichos orificios se acoplan entre sí y forman una ranura, y producen lados de presión y succión de las palas mediante la eliminación de material en las ranuras.
Compendio de la invención
La presente invención, en un aspecto, proporciona un procedimiento de mecanizado por descarga eléctrica que incluye la perforación de orificios en una pieza de trabajo por medio de un electrodo (6) tubular o en forma de varilla, en el que el procedimiento comprende la perforación de orificios en por lo menos dos condiciones de proceso diferentes, en el que los orificios (1) del primer tipo se perforan en material completo de la pieza de trabajo (7), con lo cual el material de la pieza de trabajo rodea completamente la circunferencia de una porción del electrodo (6) de la herramienta utilizada para mecanizar el orificio/cavidad profunda, y en el que el segundo tipo de orificio(s) (2) se perfora en material (7) de la pieza de trabajo que rodea solo parcialmente la circunferencia del electrodo (6), de modo que el orificio (2) del segundo tipo conecta dos orificios (1) adyacentes del primer tipo a través de una abertura (2). Es más, el procedimiento de mecanizado por descarga eléctrica se caracteriza por que una ranura/muesca (5), una cavidad (18) o una abertura (17) se mecaniza al perforar una pluralidad de orificios (1) del primer tipo y al perforar orificios (2) del segundo tipo entre dos orificios (1) adyacentes del primer tipo. El procedimiento como se describe anteriormente se caracteriza por que los orificios son orificios ciegos (14) u orificios pasantes (13).
La invención proporciona un procedimiento para mecanizar una forma tal como una ranura (5), una cavidad (18) o una abertura (17) utilizando una pluralidad de orificios (1) del primer tipo y orificios (2) del segundo tipo, donde durante el mecanizado de los orificios (1) del primer tipo la circunferencia del orificio envuelve completamente la porción respectiva de la circunferencia del electrodo (6) de la herramienta, en otras palabras, la sección transversal del electrodo (6) de la herramienta utilizada para el mecanizado está completamente rodeada por el material (7) de la pieza de trabajo; donde durante el mecanizado de los orificios (2) del segundo tipo, la circunferencia del orificio solo envuelve parcialmente la porción respectiva de la circunferencia del electrodo (6) de la herramienta, en otras palabras, la sección transversal de la herramienta (6) utilizada para mecanizar un orificio/cavidad profunda solo está parcialmente rodeada por el material (7) de la pieza de trabajo y parcialmente expuesta a por lo menos un orificio (1) del primer tipo; donde el orificio (2) del segundo tipo por lo menos conecta o proporciona una abertura a un orificio (1) del primer tipo; en el que dos orificios (1) adyacentes del primer tipo están conectados únicamente a través de un orificio (2) del segundo tipo para formar una forma; en el que los orificios pueden ser orificios ciegos (14) u orificios pasantes (13).
En las reivindicaciones dependientes, la descripción siguiente y los dibujos se exponen aspectos adicionales. Otras características son intrínsecas a los procedimientos y productos divulgados o serán evidentes para los expertos en la materia a partir de la siguiente descripción detallada de las realizaciones y sus dibujos adjuntos.
Breve descripción de las figuras
A continuación, se describirán realizaciones de la invención, a modo de ejemplo, y en referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La FIG. 1 es una representación de tres condiciones de erosión distintas durante la perforación de un orificio. En la figura 1(a) se presenta la sección transversal longitudinal de una ranura que se mecaniza utilizando el procedimiento de Bridgestone. La figura 1(b) representa las condiciones de erosión encontradas durante la perforación del orificio (1) del primer tipo y la figura 1(c) representa las condiciones de erosión para la perforación del orificio (2) del segundo tipo entre dos orificios (1) adyacentes del primer tipo.
La FIG. 2 es una representación del primer tipo de orificios (1) perforados en la pieza de trabajo (7).
La FIG. 3 es una representación de un segundo tipo de orificio (2) perforado en el material (7) de la pieza de trabajo.
La FIG. 4 son diferentes representaciones de la distancia (3) entre el eje central de dos orificios (1) cercanos del primer tipo y la distancia (4) entre el eje central del orificio (1) del primer tipo y un orificio (2) adyacente del segundo tipo.
La FIG. 5 es una representación de orificios caracterizados como orificios ciegos (14) u orificios pasantes (13). La FIG. 6 es una representación de una ranura/muesca (5) generada mediante la perforación de una pluralidad de orificios (1) del primer tipo y orificios (2) del segundo tipo.
La FIG. 7 es una representación de diferentes disposiciones de orificios (1) del primer tipo y orificios (2) del segundo tipo para generar diversas formas de ranura (5), tales como lineales y curvas/estriadas.
La FIG. 8 es una representación de diversos tipos de ranuras (5).
La FIG. 9 es una representación de la vista superior de algunas secciones transversales ejemplares de ranuras (5).
La FIG. 10 es una representación de una cavidad (18) mecanizada utilizando una pluralidad de orificios (1) del primer tipo y orificios (2) del segundo tipo, donde los orificios perforados son orificios ciegos (14).
La FIG. 11 es una representación de una abertura (17) mecanizada utilizando una pluralidad de orificios (1) del primer tipo y orificios (2) del segundo tipo, donde los orificios perforados son orificios pasantes (13).
La FIG. 12 es una representación de diversas aberturas ejemplares.
La FIG. 13 es una representación en la que la secuencia de mecanizado de perforación de orificios tiene en cuenta la máxima eliminación de material por parte del primer tipo de orificios (1) para completar el mecanizado de la geometría o característica necesaria.
La FIG. 14 es una representación de ejemplos de diversas secciones transversales de electrodos (6).
La FIG. 15 es una representación de una ranura/muesca (5) utilizando el procedimiento provisto y la cúspide (15) generada en la pieza de trabajo (7) entre orificios adyacentes del primer (1) y del segundo (2) tipo.
La FIG. 16 es una representación del proceso de eliminación de cúspides utilizando un orificio (2) del segundo tipo o un orificio (21) del tercer tipo que implica los movimientos de traslación del electrodo (6) de la herramienta. La FIG. 17 es una representación de las etapas de semiacabado o acabado para lograr la calidad superficial deseada/rugosidad/grosor de la zona afectada por el calor/recubrimiento/corrección de defectos en la superficie utilizando un electrodo (6) de la herramienta.
La FIG. 18 es una representación en la que durante la perforación de cada orificio y/o durante las etapas de mecanizado de acabado, la información del proceso se adquiere, monitoriza, almacena y analiza para detectar defectos (16) potenciales y se correlaciona además con la ubicación geométrica en la forma mecanizada. La FIG. 19 es una representación de algunos ejemplos de la aplicación del procedimiento presentado para el mecanizado de formas similares a una ranura (5), cavidad (18) y abertura (19).
Descripción de las realizaciones preferidas
Según el procedimiento de EDM provisto en el documento EP616868A1 por Bridgestone, se utiliza un electrodo en forma de varilla para formar una primera abertura profunda y, posteriormente, se hace una pluralidad de aberturas profundas al retraer y desplazar el electrodo de la herramienta mediante un paso predefinido (P) para hacer otra abertura profunda que conecte la abertura profunda adyacente mecanizada previamente. Aquí, al desplazar repetidamente la posición del electrodo mediante un paso (P) después de la retracción y generar una pluralidad de aberturas profundas, se forma una forma tal como una muesca. En consecuencia, la abertura o orificio profundo posterior se mecaniza adyacente a la abertura u orificio profundo anterior con algo de solapamiento, definida por el paso (P). Sin embargo, este planteamiento genera unas malas condiciones de erosión, como se representa en la FIG. 1 (a). Aquí, se muestra un electrodo (6) de la herramienta en forma de varilla durante el mecanizado de una ranura (5), donde la alimentación del electrodo (Z) durante la perforación es hacia abajo y la siguiente posición del orificio estará a la izquierda de la posición actual en dirección longitudinal de la ranura (+X). Durante la perforación de un orificio, un lado (-X) del electrodo (6) está expuesto a la ranura (5) mecanizada o aberturas profundas conectadas y el otro lado del electrodo está en contacto (+X) con el material (7) de la pieza de trabajo a través de descargas eléctricas/chispas (9), donde tiene lugar la mayoría de las descargas (9). En dicha condición, se pueden observar por lo menos dos condiciones de erosión ineficaz. En primer lugar, las descargas o chispas (9) se producen solo en el lado delantero y en el lado circunferencial parcial (+X) del electrodo (6) de la herramienta. Las fuerzas de descarga empujan el electrodo fuera del lado de la pieza de trabajo hacia el lado (X) de la ranura (5) ya mecanizada. De este modo, el electrodo que gira continuamente vibra y da lugar a cortocircuitos y a unas condiciones ineficaces de generación de chispas. Asimismo, este fenómeno se hace más evidente cuando se utilizan electrodos muy delgados, en otras palabras, ranuras estrechas y/o relaciones de aspecto elevadas. En segundo lugar, el flujo (8) de fluido dieléctrico (líquido, gas, emulsión, etc.), típicamente suministrado a través de los canales de enfriamiento internos en el electrodo (6) de la herramienta o suministrado coaxialmente al electrodo de la herramienta o suministrado por chorro(s) de lavado alrededor del electrodo (6) de la herramienta dirigidos hacia el orificio/abertura profunda, escapa en gran medida hacia la abertura/cavidad/ranura (5) profunda ya mecanizada. Estas condiciones de lavado no óptimas, en las que la presión cae considerablemente en la parte delantera del electrodo, reducen la evacuación de restos de la región erosionada y también pueden provocar chispas de menor eficacia. Una rotación muy rápida del electrodo (6) de la herramienta puede aumentar su rigidez para reducir las vibraciones, pero aun así puede generar condiciones de lavado no óptimas.
En la figura 1(b) se representa una representación de una condición más ideal para la perforación/formación de una abertura profunda. Aquí, la circunferencia del electrodo (6) está rodeada completamente y típicamente de forma simétrica por el material (7) de la pieza de trabajo. Así, la chispa se produce en la superficie delantera del electrodo y en las superficies laterales. Dicha condición simétrica evita que el electrodo se doble hacia una dirección determinada. Asimismo, debido a que el orificio/abertura (1) profunda está completamente rodeado por el material (7) de la pieza de trabajo desde los lados laterales (X,Y), las condiciones del flujo (8) de lavado son mejores, la caída de presión en la parte delantera de la erosión es menor, lo que produce una mejor evacuación de restos de la región erosionada, mejores condiciones de enfriamiento y de las chispas.
En otro caso, representado en la FIG. 1(c), la perforación/formación profunda se realiza entre dos aberturas/orificios (5/1) profundos adyacentes de modo que el orificio que se está mecanizando (2) conecta las dos aberturas/orificios (5/1) profundos adyacentes. En este caso, se observan condiciones menos que óptimas en comparación con el escenario descrito previamente del material de la pieza de trabajo que rodea circunferencialmente el electrodo (6) de la herramienta. De hecho, en términos de chispas, las chispas se producen en la parte delantera del electrodo y en la circunferencia parcial rodeada por el material (7) de la pieza de trabajo. Asimismo, el fluido (8) de lavado sufre una mayor caída de presión en la parte delantera del electrodo debido al escape de fluido a través de orificios adyacentes/aberturas profundas, aparte del flujo que se expulsa desde el orificio (2) que se está mecanizando.
Teniendo en cuenta la eficacia y los resultados del proceso EDM, es decir, la tasa de eliminación de material (MRR) y el desgaste del electrodo de la herramienta, se pueden comparar los tres escenarios mencionados anteriormente representados en la FIG. 1. En el caso del procedimiento sugerido por Bridgestone, se espera una mayor vibración del electrodo y una mayor caída de presión de lavado en comparación con la perforación de un orificio (2) entre dos orificios adyacentes. Entre los tres escenarios, perforar un orificio (1) donde la circunferencia completa del electrodo está rodeada por el material (7) de la pieza de trabajo da como resultado mejores condiciones de erosión, por lo que la MRR para perforar un orificio/abertura profunda es más alta para el orificio (1), seguido de perforar un orificio (2) que conecta dos orificios/ranuras/aberturas adyacentes y la MRR es más baja en el escenario que se muestra en la FIG. 1 (a).
En términos de desgaste del electrodo, a excepción del orificio inicial, los orificios perforados con el procedimiento que se muestra en la FIG. 1(a) tienen un desgaste del electrodo más uniforme para todos los orificios, puesto que casi todos los orificios tienen condiciones de erosión similares. Sin embargo, dado que una gran parte de las chispas se producen en las superficies laterales, se espera que el desgaste del electrodo sea alto. El alto desgaste lateral que provoca la forma cónica del electrodo aumenta los requisitos de semiacabado/acabado sobre la forma mecanizada en bruto.
El orificio aquí y en adelante es una representación simplificada de aberturas profundas y el electrodo de la herramienta se utiliza para electrodos en forma de varilla. La circunferencia del electrodo (6) de la herramienta no está definida por la longitud total del electrodo, sino por la porción utilizada para perforar un orificio. Asimismo, es posible que la superficie delantera del electrodo no esté en contacto completo con el material (7) de la pieza de trabajo en el caso de orificios pasantes (13) como se describe más adelante. El electrodo (6) de la herramienta típicamente tiene una forma tubular o cilíndrica, por lo que se caracteriza por su diámetro (10) exterior, pero también puede tener otras formas que incluyen, pero no de forma exhaustiva, una sección transversal poligonal, una sección transversal triangular, etc., definida por la dimensión (10) lateral y puede tener la misma dimensión (10) a lo largo de la longitud o puede tener una cinta que dé como resultado diferentes dimensiones (10). Asimismo, la designación de coordenadas cartesianas solo se proporciona tanto en las figuras como en la descripción para aumentar la claridad de la descripción, pero de ninguna manera se limita a las direcciones mostradas. De hecho, el espacio XYZ puede elegirse de cualquier manera adecuada o en cualquier ángulo, etc., por ejemplo, como se muestra en la FIG. 19.
La presente invención en una realización de las condiciones de mecanizado descritas anteriormente y escenarios de perforación, proporciona un procedimiento que comprende mecanizar una forma tal como una ranura/muesca (5) o una abertura (17) o una cavidad (18) utilizando una pluralidad de orificios (1) del primer tipo y orificios (2) del segundo tipo donde los orificios del primer tipo se perforan de modo que la circunferencia completa del electrodo (6) de la herramienta utilizada para perforar el orificio esté rodeada por el material de la pieza de trabajo (7), lo que da como resultado una MRR más alta en comparación con los orificios (2) del segundo tipo y el procedimiento descrito por Bridgestone.
Según una realización, la presente invención proporciona un procedimiento para formar una forma, tal como una muesca/ranura/cavidad/abertura, donde los orificios (1) del primer tipo perforados usando un electrodo (6) de la herramienta tienen un diámetro (11) ligeramente mayor que el diámetro (10) del electrodo. Asimismo, durante la perforación, dentro de por lo menos una sección transversal del electrodo (6) de la herramienta, la circunferencia completa del electrodo (6) de la herramienta está rodeada por el material (7) de la pieza de trabajo. En otras palabras, la circunferencia del orificio perforado envuelve completamente una porción (22) de la circunferencia del electrodo de la herramienta como se muestra en la FIG. 2 y la FIG. 5. Así, se esperan y utilizan condiciones de erosión similares a las que se muestran en la FIG. 1 (b) y que se han descrito anteriormente para lograr una MRR alta. Posteriormente, el electrodo (6) de la herramienta se retrae del orificio (1) y se recoloca a cierta distancia (3) del eje central del orificio (1) del primer tipo donde nuevamente se perfora un orificio (1) del primer tipo. Los dos orificios (1) del primer tipo se perforan en la pieza de trabajo (7) de modo que no se solapan, o no dan como resultado ni siquiera una abertura parcial de las paredes laterales del orificio, como se representa en la FIG. 2. En otras palabras, los ejes centrales de dos orificios (1) adyacentes del primer tipo tienen una distancia (3) por lo menos ligeramente mayor que el diámetro (11) de los orificios (1) como se muestra en la FIG. 4. En este caso, hay por lo menos dos orificios (1) adyacentes distintos del primer tipo que no están conectados para formar una abertura o forma tal como una ranura en forma de U. Posteriormente, como se muestra en la FIG. 3, se perfora un segundo tipo de orificio (2) que tiene un diámetro (12) por lo menos ligeramente mayor que el diámetro del electrodo de la herramienta (10) entre dos orificios (1) adyacentes del primer tipo, lo que representa las condiciones de erosión similares a las representadas en la FIG. 1(c), y descritas anteriormente. Utilizando el procedimiento descrito, al utilizar una MRR más alta del primer tipo de orificio (1), la MRR global para mecanizar una forma tal como una ranura es más alta en comparación con la técnica anterior del procedimiento de Bridgestone.
Según la FIG.3, durante la perforación de un orificio (2) del segundo tipo, por lo menos un electrodo (6) de sección transversal está solo parcialmente rodeado por el material (7) de la pieza de trabajo, parcialmente expuesto a los orificios (1) adyacentes previamente mecanizados del primer tipo, de modo que conecta los orificios (1) adyacentes a través de una abertura (2). En otras palabras, solo una parte del material (7) de la pieza de trabajo envuelve el segmento (22) del electrodo (6) de la herramienta utilizada para perforar, y el resto de la circunferencia del electrodo dentro de la región de perforación queda expuesta a cavidades abiertas/aberturas profundas/orificios generados previamente. Asimismo, se produce un saliente o cúspide (15) entre el orificio (1) adyacente del primer tipo y el orificio (2) del segundo tipo como se muestra en la FIG. 15. La distancia (4) entre el eje central del orificio (1) del primer tipo y el orificio (2) del segundo tipo es menor que la distancia (3) entre el eje central de los dos orificios (1) adyacentes del primer tipo como se muestra en la FIG. 4.
En una realización típica, la distancia (4) entre el eje central de un orificio (1) del primer tipo y un orificio (2) del segundo tipo se establece para que sea un valor positivo (>0), puesto que el valor cero significaría perforar un orificio (2) del segundo tipo en la misma ubicación que el orificio (1) del primer tipo y el valor negativo significaría una distancia positiva en el lado opuesto del orificio (1) del primer tipo en consideración. La distancia (4) es menor que la distancia (3) entre el eje central de dos orificios (1) adyacentes del primer tipo. Asimismo, la distancia (4) no es mayor que la suma de la mitad del diámetro del orificio (1) del primer tipo y del orificio (2) del segundo tipo. Si la distancia (3) es mayor que la suma de los diámetros de los dos orificios (1) del primer tipo, se mecaniza una porción mayor de la forma de mecanizado necesaria utilizando el orificio (2) del segundo tipo, lo que da como resultado una MRR menor o un tiempo de mecanizado mayor. La FIG. 4(b) representa un escenario donde la distancia (3) y la distancia (4) asumen sus valores más grandes para mantener una MRR alta. Dependiendo de los valores elegidos de distancia (3) y distancia (4), el volumen de la cúspide (15) es mayor o menor.
Según una realización, el eje central de los orificios (1) del primer tipo y el eje central de los orificios (2) del segundo tipo son paralelos entre sí.
Según otra realización, el eje central de los orificios (1) del primer tipo puede no ser paralelo entre sí. De manera similar, el eje central de los orificios (2) del segundo tipo puede no ser paralelo entre sí, o paralelo a los orificios (1) del primer tipo, como en el caso de mecanizar una ranura (5) en una superficie curva, como se muestra en la FIG. 19.
Según una realización, durante el mecanizado de una forma similar a una ranura, el orificio (2) del segundo tipo puede no estar siempre entre dos orificios del primer tipo adyacentes (1), sino que puede estar adyacente a solo un orificio (1) del primer tipo. En dicha realización, la circunferencia del electrodo (6) utilizada para perforar un orificio (2) también está solo parcialmente rodeada por el material (7) de la pieza de trabajo y conecta el orificio (2) con el orificio (1) adyacente del primer tipo mecanizado previamente, donde las especificaciones de distancia (4) como se describen anteriormente son verdaderas. Dichos orificios (2) del segundo tipo pueden ser necesarios para completar una geometría necesaria, redondeo de bordes, etc. y pueden tener diferentes diámetros (12) de orificio y/o diámetros (10) de electrodo.
Como se muestra en la FIG. 5, los orificios, tanto del primer tipo (1) como del segundo tipo (2) pueden ser orificios ciegos (14) para mecanizar una cavidad (18) / ranura (5) / muesca (5) u orificios pasantes (13) para mecanizar una abertura de tipo ranura (17) / abertura de tipo recorte (17) u otras cavidades abiertas o separación (17) de características de la pieza de trabajo o material (7). La representación de la ranura (5), cavidad (18) y aberturas (17) típicas se muestra en la FIG. 6, FIG. 10 y FIG. 11 respectivamente.
Según una realización, al perforar por lo menos dos orificios (1) del primer tipo y por lo menos un orificio (2) del segundo tipo, se puede lograr una forma de ranura (5) en una pieza de trabajo (7) como se muestra en la FIG.
6. La ventaja aquí en comparación con la técnica anterior de EDM por penetración es el uso de un electrodo (6) sencillo en forma de varilla en comparación con el electrodo en forma de nervadura necesario para el EDM por penetración. Por otro lado, los orificios (1) del primer tipo contribuyen a una MRR global más alta para la forma mecanizada en comparación con, por ejemplo, el procedimiento de Bridgestone.
Según una realización, la perforación de una pluralidad de orificios (1) del primer tipo y orificios (2) del segundo tipo produce una forma similar a la ranura con cúspides (15) mostrada en la FIG. 15. Aquí, el eje central (X) de una ranura (5) que pasa a través de los ejes (Z) centrales de los orificios (1) del primer tipo y orificios (2) del segundo tipo puede ser una línea recta como se muestra en la FIG. 7(b), FIG. 15 o curvilínea/estriada/de esquina/en ángulo, por ejemplo, como se muestra en la FIG. 7a, FIG. 13. La capacidad de cambiar de manera flexible la forma de la sección transversal de la ranura es otra mejora con respecto a la técnica anterior de EDM por penetración, donde es necesario mecanizar o ensamblar formas de electrodos complejas en la forma de ranura requerida.
Según una realización, las ranuras (5) que comprenden una pluralidad de orificios (1) del primer tipo y orificios (2) del segundo tipo pueden tener más de un eje de ranura que pasa a través del eje central de los orificios como se muestra en la FIG. 13, donde dos de dichos ejes de ranura se intersecan entre sí en algún ángulo. Según una realización, a través de ejes de ranura rectos, curvos, estriados o de otras formas, se pueden mecanizar diversas secciones transversales de ranura, algunos ejemplos de las cuales se muestran en la FIG. 9.
Según una realización, las ranuras (5) mecanizadas utilizando una pluralidad de orificios (1) del primer tipo y orificios (2) del segundo tipo pueden tener diferentes variaciones en los planos XY / XZ / YZ en términos de anchura de ranura, profundidad de ranura, secciones transversales de ranura, ángulos de ranura, geometrías de ranura tales como esquinas, radio (18) inferior, etc. tal como se muestra en la FIG. 8. Adicionalmente, en otra realización, determinados orificios (1) del primer tipo y/o orificios (2) del segundo tipo pueden no perforarse a la profundidad establecida en comparación con el resto de orificios (1) del primer y orificios (2) del segundo tipo para crear uno solo o una pluralidad de salientes (19) como se muestra en la FIG. (8), lo que puede ser útil para evitar el deslizamiento del sellado en la ranura mecanizada, p. ej., durante el funcionamiento de la turbina como consecuencia de deformaciones térmicas y mecánicas. Asimismo, se pueden utilizar diferentes dimensiones (10) de electrodos o tipos de electrodos para perforar orificios del primer (1) y del segundo (2) tipo dentro de una única geometría u orificios conectados, formando una forma como una ranura/muesca (5).
Según una realización, el eje central de los orificios del primer tipo (1) y del segundo tipo (2) son perpendiculares a la superficie de la pieza de trabajo (7) o perpendiculares a una característica de la pieza de trabajo (7).
Según otra realización, el eje central de los orificios del primer tipo (1) y del segundo tipo (2) puede no ser perpendicular a la superficie de la pieza de trabajo (7) para mecanizar ranuras en una superficie de pieza de trabajo en ángulo como se representa en la FIG. 19, o para mecanizar ranuras con ángulos de desmoldeo positivos o negativos (en el plano ZY) como se muestra en la FIG. 8.
Según una realización, en una ranura (5) que comprende diversas características de ranura, la intersección de dos ejes de ranura puede tener esquinas afiladas o esquinas redondeadas (como se muestra en la FIG. 8) logradas por orificios del primer tipo (1) y/o del segundo tipo (2) y/o logradas durante operaciones de semiacabado y acabado.
Según una realización, se genera una cavidad al perforar una matriz de orificios ciegos del primer tipo (1) mientras que la matriz incluye tres o cuatro orificios equidistantes cercanos, y al perforar orificios ciegos del segundo tipo (2) entre cada uno de dichos tres o cuatro orificios equidistantes cercanos del primer tipo (1), como se representa en la FIG. 10. Aquí, se puede generar una forma similar a una ranura/muesca (18) con una anchura de la ranura (5) mayor que la suma del diámetro (11) de dos orificios del primer tipo (2), a diferencia de formas como ranura/muesca (5), donde típicamente la anchura de la ranura es igual o mayor que el diámetro (11) del orificio (1) del primer tipo, pero menor que la suma de los diámetros (11) de dos orificios (1) del primer tipo.
Según una realización, también se pueden mecanizar cavidades poligonales y de otras formas (18) utilizando una pluralidad de orificios del primer tipo (1) y del segundo tipo (2). En este caso de mecanizado de cavidades (18), el tipo de orificio es de orificios ciegos, de modo que parte del material de la pieza de trabajo (7) queda en el fondo del orificio mecanizado, tal y como se representa en la FIG. 10.
Según una realización, similar a la flexibilidad descrita previamente para la geometría de forma de ranura, se pueden lograr variaciones o geometrías similares en términos de secciones transversales al perforar una pluralidad de orificios del primer tipo (1) y del segundo tipo (2), incluidos ahusamientos, etc.
En otra realización, durante el mecanizado de una cavidad (18) que utiliza una pluralidad de orificios del primer tipo (1) y del segundo tipo (2), se puede emplear movimiento múltiple de traslación y rotación del electrodo (6) de la herramienta y/o de la pieza de trabajo (7) para generar cavidades con superficies curvas.
En comparación con la técnica anterior, las realizaciones tienen ventajas tales como el uso de un electrodo (6) de la herramienta sencillo en forma de varilla para un mecanizado rápido y en bruto de una forma y la flexibilidad de la geometría de la forma a mecanizar.
Según una realización, una abertura (17) se genera al perforar una pluralidad de orificios pasantes del primer tipo (1) y al perforar uno o más orificios pasantes del segundo tipo (2). Aquí, la abertura mecanizada puede tener una forma similar a una ranura (5), donde típicamente la anchura de la ranura es similar o mayor que el diámetro (11) del orificio (1) del primer tipo, pero menor que la suma de los diámetros (11) de dos orificios (1) del primer tipo.
En otra realización, una abertura (17) generada utilizando una pluralidad de orificios (1) del primer tipo y del segundo tipo (2) puede ser como una cavidad (18), donde la anchura de la ranura puede ser incluso mayor que la suma del diámetro (11) de dos orificios del primer tipo (1), siendo la diferencia el tipo de orificio, donde una cavidad (18) se mecaniza utilizando principalmente orificios ciegos (14); mientras que una abertura se mecaniza principalmente utilizando una pluralidad de orificios pasantes (13) del primer tipo (1) y del segundo tipo (2). Un ejemplo de dicha abertura (17) se representa en la FIG. 11.
En otra realización, una abertura (17) puede tener diferentes formas de sección transversal, tales como las representadas en la FIG. (12), pero sin limitarse a las secciones transversales representadas. De hecho, las secciones transversales también pueden parecerse a las formas de la ranura (5) representada en la FIG. 9, incluyendo diversas modificaciones en las secciones transversales como se representa en la FIG. 8.
En otra realización, durante el mecanizado de una abertura (17) que utiliza una pluralidad de orificios (1) del primer tipo y del segundo tipo (2), se puede emplear movimiento múltiple de traslación y rotación del electrodo (6) de la herramienta y/o pieza de trabajo (7) para generar aberturas (17) con superficies curvas, como se representa en la FIG. 12.
En comparación con la técnica anterior, tal como el EDM por penetración, las realizaciones tienen ventajas tales como el uso de un electrodo (6) de la herramienta sencillo en forma de varilla para un mecanizado rápido y en bruto de una forma y la flexibilidad de la geometría de la forma a mecanizar.
En comparación con la técnica anterior, tal como el EDM por hilo, las realizaciones tienen la ventaja de generar aberturas (17) o piezas (17) cortadas incluso cuando el hilo no puede pasar convenientemente a través de la pieza que se está mecanizando, tal como por ejemplo para eliminar material en un disco de palas de turbina con superficies curvas, como se representa en la FIG. 19.
Según una realización, se pueden mecanizar una pluralidad de orificios (1) del primer tipo y orificios (2) del segundo tipo utilizando diferentes secuencias, tal como primero todos los orificios (1) del primer tipo seguido de todos los orificios (2) del segundo tipo. Según otra realización, la secuencia de perforación de una pluralidad de orificios (1) del primer tipo y orificios (2) del segundo tipo puede elegirse de manera diferente, tal como perforar dos orificios del primer tipo (2) seguido de un orificio (2) del segundo tipo entre los mencionados orificios (1) del primer tipo. En otra realización, la secuencia puede cambiarse según las características parciales a mecanizar, por ejemplo, en el caso del “sellado en forma de H” representado en la FIG. 9, en la primera generación de una ranura horizontal, seguido de una segunda ranura inclinada verticalmente, seguido de la última característica de ranura que puede realizarse utilizando electrodos (6) con diámetros (10) iguales o diferentes.
Según una realización, una ranura (5) / una cavidad (18) / una abertura (17) o una combinación de las mismas se pueden mecanizar utilizando una pluralidad de orificios del primer tipo (1) y del segundo tipo (2), donde la secuencia de los orificios se elige de modo que se maximice la eliminación de material por los orificios del primer tipo (1), o en otras palabras, para maximizar el número de orificios (1) del primer tipo para completar el mecanizado de la forma. Un ejemplo de ello se muestra en la FIG. 13, donde para completar el mecanizado de la geometría de la ranura se utilizan cuatro orificios del primer tipo (1) y tres orificios (2) del segundo tipo. De esta manera, se aprovecha la alta MRR de los orificios (1) para reducir el tiempo global de mecanizado. Al maximizar el número de orificios (1) del primer tipo se minimiza la distancia (3) entre los ejes de dos orificios (1) cercanos del primer tipo, sin embargo, como se ha mencionado anteriormente, esta distancia (3) se debe establecer de modo que evite cualquier abertura de las paredes laterales del orificio del primer tipo actualmente perforado hacia un orificio mecanizado previamente.
Según una realización, la secuencia óptima de perforación del orificio (1) del primer tipo y del orificio (2) del segundo tipo se calcula utilizando algoritmos de optimización, tales como el algoritmo de Bellman-Ford. En otra realización, la optimización de la secuencia de mecanizado de una pluralidad de orificios (1) del primer tipo y del segundo tipo (2) incluye la información sobre la forma a mecanizar (5,17,18), las especificaciones de la máquina herramienta utilizada, tales como el recorrido de los ejes, velocidad de recorrido de los ejes, tiempo de cambio de electrodo; preferencias del usuario y geometría de la pieza (7), entre otros.
Según una realización, teniendo en cuenta los resultados óptimos del proceso para los orificios del primer tipo (1) y orificios (2) del segundo tipo, tales como la MRR, desgaste, exactitud, etc., se ajusta la distancia (3) entre dos orificios (1) adyacentes del primer tipo y la distancia (4) entre orificios (1) adyacentes del primer tipo y orificios (2) del segundo tipo. En otras palabras, la distancia (3) entre orificios (1) adyacentes del primer tipo define la cantidad de material que se eliminará mediante el orificio (2) del segundo tipo y la porción del material (7) de la pieza de trabajo eliminado mediante el orificio (2) del segundo tipo. De este modo, se pueden seleccionar las distancias (3, 4) apropiadas utilizando algoritmos de optimización que consideran los resultados óptimos del proceso con respecto a los orificios (2) del segundo tipo y/o la geometría global de la forma a mecanizar para lograr una alta eficacia, p. ej., menor tiempo de mecanizado global, incluido el tiempo de cambio de electrodo, etc.
Según una realización, la distancia (3) entre orificios (1) adyacentes del primer tipo y/o la distancia (4) entre orificios (1) adyacentes del primer tipo y del segundo tipo (2) se establece de modo que se obtenga una salida de proceso óptima como se ha mencionado anteriormente para orificios (21) del tercer tipo. Se pueden utilizar algoritmos de optimización para elegir la distancia (3) y la distancia (4) óptimas para lograr una alta eficacia global del proceso, p. ej., el tiempo total de mecanizado.
Según una realización, la profundidad (22) del orificio ciego (14) mecanizado para mecanizar la ranura (5) o cavidad (18), incluida la compensación por el desgaste del electrodo, se establece de modo que se logra un resultado de proceso óptimo durante las etapas de mecanizado posteriores, tal como el acabado mediante fresado por EDM u otros procedimientos. Aquí, se pueden utilizar algoritmos de optimización para elegir la profundidad (22) óptima para lograr una alta eficacia global del proceso, p. ej., tiempo global de mecanizado o exactitud o consumo del electrodo.
Según una realización, los movimientos mecánicos de los ejes de la máquina herramienta, tales como la retracción del electrodo (6) de la herramienta, el posicionamiento del electrodo (6), etc., se pueden optimizar para lograr unos tiempos de mecanizado globales más bajos.
Según las realizaciones, el uso de dicha optimización produce un menor tiempo global para mecanizar la(s) forma(s) deseada(s).
Según una realización, un electrodo (6) de la herramienta tiene una forma tubular con diámetro (10). En otra realización, el electrodo de la herramienta tiene un canal de enfriamiento interno único o una pluralidad de canales, como se muestra en la FIG. 14, para proporcionar fluido de lavado/dieléctrico a la región de mecanizado. En otra realización, el electrodo de la herramienta es una varilla sólida sin canal(es) interno(s) de enfriamiento. En otra realización, la superficie exterior o interior del electrodo puede tener roscas para aumentar la evacuación de restos de la región erosionada. Además, también se puede aplicar un lavado coaxial en una disposición especial del electrodo para mejorar la eficacia del proceso. Además, los electrodos pueden tener una sección transversal tal como, por ejemplo, forma poligonal. El electrodo se puede girar de forma continua para aumentar la rigidez y fomentar un desgaste homogéneo del electrodo. El material del electrodo puede ser metálico, tal como latón, cobre, tungsteno, plata, o no metálico, tal como grafito. Las superficies laterales del electrodo pueden tener también algún recubrimiento, ya sea con el propósito de recubrir la(s) superficie(s) de la forma mecanizada o para impedir descargas (9) / mecanizado que se lleven a cabo en el lado del electrodo (6) de la herramienta. En una realización, un electrodo (6) de la herramienta puede tener múltiples capas preferiblemente separadas por una capa eléctricamente no conductora, donde la capa conductora externa e interna pueden estar sujetas a polaridades eléctricas opuestas para facilitar el mecanizado de materiales de piezas de trabajo de baja conductividad eléctrica.
Según una realización, la pieza de trabajo está hecha de metales conductores o compuestos de matriz cerámica (CMC) o compuestos de matriz metálica (MMC) o polímero reforzado con fibra de carbono (CFRP) o materiales de baja conductividad eléctrica tales como carburo de silicio (SiC) / carburo de silicio infiltrado en silicio (SiSiC) / circonia (ZrO2) u otros materiales que pueden mecanizarse eléctricamente. En otra realización, los materiales de baja conductividad eléctrica pueden recubrirse con una capa conductora eléctrica conocida como electrodo de asistencia o electrodo de sacrificio para iniciar y continuar el mecanizado. En otra realización, la pieza de trabajo es una capa apilada, donde por lo menos dos capas sucesivas están hechas de diferentes materiales, tales como una placa intercalada de aluminio y CFRP o un recubrimiento metálico sobre un componente de aleación metálica diferente o un recubrimiento cerámico sobre un componente de aleación metálica, y otras combinaciones conocidas similares.
Según una realización, se puede utilizar agua dieléctrica para EDM o se puede utilizar aceite o emulsión dieléctrica para la erosión. En una realización, se puede utilizar un fluido gaseoso, tal como oxígeno, aire u otras mezclas de gases o nitrógeno líquido, para el proceso de erosión. En una realización, el fluido de mecanizado utilizado puede someterse a presiones superiores o inferiores a la presión atmosférica para aumentar la eficacia del proceso de mecanizado. En otra realización, el dieléctrico se puede mezclar o reemplazar por un electrolito para el mecanizado.
Según una realización, los parámetros de mecanizado utilizados para el orificio (1) del primer tipo y del segundo tipo (2) pueden ser diferentes. Como se describe anteriormente y se representa en la FIG. 1(b,c), las condiciones de erosión para los orificios (1) del primer tipo y del segundo tipo (2) son diferentes. Así, para conseguir los mejores resultados posibles, tal como la MRR, se pueden optimizar parámetros del proceso tal como la corriente, duración del pulso, pausa, etc., específicamente para los orificios (1) del primer tipo y del segundo tipo (2). Asimismo, el orificio (2) del segundo tipo puede tener un diámetro (12) diferente en comparación con el diámetro (11) del orificio (1) del primer tipo, a pesar de utilizar el mismo diámetro (10) del electrodo (6) de la herramienta, como consecuencia de diferentes condiciones de erosión.
Según una realización, dependiendo del material de la pieza de trabajo, el material del electrodo, el diámetro, etc. y la configuración de la pieza de trabajo, p. ej., para materiales apilados, se pueden utilizar diferentes parámetros de proceso para el orificio (1) del primer tipo y para el orificio (2) del segundo tipo. Asimismo, en el caso de piezas apiladas o multicapa, durante el mecanizado de un orificio, durante el avance hacia la profundidad del orificio, se pueden utilizar diferentes parámetros de proceso. Las profundidades a las cuales se deben cambiar los parámetros del proceso mientras se mecaniza un orificio pueden estar predeterminadas o pueden depender de señales del proceso, tal como tensión abierta, tensión de descarga, corriente, tiempo de retardo, relación de chispas buenas, malas, abiertas y cortocircuitos, entre otras.
Según una realización, los parámetros del proceso pueden incluir parámetros de energía de descarga tales como corriente, duración del pulso, pero también pueden incluir otros parámetros tales como presión de lavado, parámetros de servocontrol, velocidad de avance del electrodo, etc.
Según otra realización, el desgaste del electrodo se puede compensar durante el mecanizado de orificios del primer tipo (1) y/o de segundo tipo (2). La compensación por el desgaste del electrodo facilita alcanzar una exactitud cercana a la deseada de la forma necesaria a través de la operación de desbaste y reduce los requisitos de mecanizado para las etapas posteriores de semiacabado y acabado.
Según una realización, similar a los parámetros del proceso, la compensación por el desgaste del electrodo puede ser diferente para los orificios del primer tipo (1) y del segundo tipo (2), dependiendo del material de la pieza de trabajo, o dependiendo de la estructura de la pieza de trabajo, tal como material multicapa o apilado, o la geometría del electrodo, tal como el diámetro (10) o la geometría de la forma de mecanizado, incluidas las inclinaciones entre el eje central del electrodo y el eje transversal de la ranura.
Según una realización, la compensación por el desgaste del electrodo se puede realizar mediante diversos procedimientos o una combinación de los mismos, tal como la compensación por el desgaste del electrodo lineal donde se conoce o mide el desgaste relativo de la herramienta durante la erosión para alimentar aún más el electrodo en una longitud determinada para compensar el desgaste del electrodo. Asimismo, el desgaste del electrodo se puede compensar sobre la base del recuento del número de descargas, y a veces se utiliza una clasificación adicional, donde se considera el tipo de descargas y su contribución relativa a la MRR y al desgaste del electrodo para que la compensación por el desgaste del electrodo alcance la profundidad deseada del orificio o la exactitud del orificio, tanto vertical como lateralmente.
Según una realización, la longitud total del electrodo o la longitud del electrodo se monitoriza durante el mecanizado de orificios y/o la forma completa y, dependiendo de la longitud del electrodo medida/detectada/prevista, se ajustan los parámetros del proceso para lograr un resultado óptimo, por ejemplo, la presión de lavado a través del canal(es) interno(s) en el electrodo (6) se ajusta en función de la longitud del electrodo.
Según una realización, los parámetros del proceso para diferentes tipos de orificios e incluso durante las diferentes etapas de perforación de un orificio (p. ej., inicio, medio, final) pueden cambiarse o seleccionarse de manera diferente. En una realización, los parámetros del proceso y la compensación asociada por el desgaste del electrodo pueden ser diferentes para orificios ciegos (14) y pasantes (13) en diferentes tipos de orificios (1,2).
Según las realizaciones, el uso de diferentes parámetros de proceso dependiendo de los tipos de orificios, etc. y el uso de diferentes compensaciones por el desgaste del electrodo sobre la base de los tipos de orificios, etc. facilitan el mecanizado rápido de la forma necesaria, un menor desgaste del electrodo, una mejor exactitud geométrica, precisión, estabilidad del proceso y menores requisitos de procesamiento posterior, tal como semiacabado, acabado, entre otros.
Según una realización, la cúspide (15) generada entre dos orificios adyacentes en una forma mecanizada tal como una ranura (5) / cavidad (18) o abertura (17) utilizando una pluralidad de orificios (1) del primer tipo y del segundo tipo (2) como se representa en la FIG. 15 se puede eliminar con un movimiento adicional del electrodo (6) de la herramienta mientras se mecanizan orificios (2) del segundo tipo, tales como movimientos del electrodo (6) de la herramienta en dirección (X,Y) perpendicular a la dirección de alimentación (Z).
Según una realización, la cúspide (15) generada entre dos orificios adyacentes en una forma mecanizada tal como una ranura (5) / cavidad (18) o abertura (17) utilizando una pluralidad de orificios (1) del primer tipo y del segundo tipo (2) se puede eliminar con orificios (21) del tercer tipo que tienen el eje central típicamente alineado con el eje central de la cúspide y se pueden aplicar movimientos adicionales del electrodo (6) de la herramienta, traslación y/o rotación en dirección (X,Y) perpendicular a la dirección de alimentación (Z), como se representa en la FIG. 16. Según las realizaciones, el uso del tercer tipo de orificio (21) o fresado por EDM puede emplear diferentes conjuntos de parámetros de proceso y compensación por el desgaste del electrodo para lograr unos resultados óptimos.
Según las realizaciones, el movimiento adicional del electrodo de la herramienta en la dirección (X,Y) perpendicular a la dirección de alimentación (Z) y típicamente el movimiento a lo largo de la dirección longitudinal de la superficie de la ranura (X) se pueden aplicar simultáneamente mientras se alimenta el electrodo hacia la profundidad o sucesivamente hasta alcanzar la profundidad prevista de la alimentación (Z) y luego aplicar el(los) movimiento(es) lateral(es) (X,Y) ya sea en una o ambas direcciones a lo largo del eje de la ranura (X). En una realización, se podría utilizar la curvatura para el movimiento de traslación para eliminar la cúspide si la superficie de la ranura localizada no es recta, sino curvilínea o estriada o en algún ángulo.
Según una realización, se utiliza fresado por EDM para la eliminación de cúspides (15) que se describen con más detalle a continuación y se representan en la FIG. 17. Según una realización, el procedimiento de eliminación de salientes o cúspides (15) puede ser similar al descrito en el documento EP616868A1.
Según las realizaciones, la eliminación de las cúspides (15) reduce o elimina aún más la necesidad de operaciones de semiacabado y acabado.
Según una realización, las cúspides (15) se pueden eliminar durante la operación de semiacabado o acabado utilizando otros procedimientos seguidos de un desbaste de forma utilizando una pluralidad de orificios (1) del primer tipo y del segundo tipo (2). Estos procedimientos pueden incluir fresado por EDM, EDM por penetración, ECM, ablación láser, etc.
Según una realización, se puede emplear el fresado por EDM para lograr la calidad de superficie deseada, incluido rugosidad superficial, exactitud geométrica, grosor de la zona afectada por el calor, textura de superficie específica o recubrimiento después del mecanizado basto de la forma utilizando una pluralidad de orificios (1) del primer tipo y del segundo tipo (2), u orificios del primer tipo (1) y del segundo tipo (2) y tercer tipo (21).
Según una realización, se puede elegir la estrategia de fresado por EDM, donde, entre otras, se pueden elegir dos estrategias principales como se representa en la FIG. 17 (c, d). Aquí, en un procedimiento, el electrodo (6) de la herramienta se alimenta (Z) a la forma mecanizada en bruto y el electrodo se mueve a lo largo del perfil de la forma (X) mientras se realiza el mecanizado. Además, se puede emplear una compensación por el desgaste del electrodo mientras se realiza dicho mecanizado. El procedimiento de compensación por el desgaste del electrodo puede incluir uno de los procedimientos descritos anteriormente, tal como contar descargas y aplicar un vector basado en el desgaste relativo. En dichos casos, el movimiento del electrodo es una suma del vector a lo largo de la geometría de la forma (X) y la alimentación (Z) del electrodo hacia abajo, definida por el desgaste relativo del electrodo, como se representa en la FIG. 17(c).
Según otra realización, como se representa en la FIG. 17 (d), la estrategia de fresado por EDM puede seguir una técnica de mecanizado capa por capa bien conocida para el acabado de una forma mecanizada en bruto utilizando una pluralidad de orificios del primer (1) y del segundo (2) tipo.
Según una realización, durante el semiacabado y acabado, el electrodo (6) puede alimentarse hacia (Y) la pared de la forma mecanizada en bruto en la FIG. 17a, a lo largo del perfil de la forma (X) y hacia la superficie inferior de la forma (Z). Durante las operaciones de acabado, se puede aplicar la rotación del electrodo para mejorar la eficacia del proceso, la exactitud geométrica del contorno que se está mecanizando y obtener un desgaste uniforme del electrodo.
Según una realización, durante el acabado mediante fresado por EDM, el acabado de la pared lateral, la superficie inferior, etc. se puede mecanizar por separado como se representa en la FIG. 17(a) o simultáneamente como se representa en la FIG. 17(b).
Según una realización, después del mecanizado en bruto de una forma utilizando una pluralidad de orificios del primer (1) y del segundo (2) tipo, las dimensiones de la forma, tales como anchura, longitud y profundidad se pueden ampliar mediante la(s) operación(es) de acabado.
Según una realización, un electrodo (6) de la herramienta, también denominado "electrodo especial", está hecho del material que se va a recubrir en una forma o un electrodo (6) de la herramienta se recubre con un material que se va a depositar sobre la(s) superficie(s) de la forma o se suministra material de recubrimiento en alguna forma en la región erosionada para depositarlo sobre la(s) superficie(s) de la forma utilizando el procedimiento de mecanizado, más específicamente descargas eléctricas; o una combinación de los mismos.
Según una realización, en una forma preexistente, tal como una ranura ya mecanizada, utilizando el electrodo de la herramienta descrito anteriormente o un procedimiento descrito anteriormente, se rellena la ranura parcial o completa desgastada o se recubren las superficies de la ranura o la forma. Posteriormente a dicho recubrimiento, se mecaniza una pluralidad de orificios del primer (1) y del segundo (2) tipo para crear una forma nueva o una forma similar a la forma original de la ranura desgastada. La aplicación de este procedimiento es especialmente útil en el caso de reparación de piezas dañadas o formas/superficies desgastadas. En dichos casos, el material de recubrimiento puede ser similar al material de la pieza o un material completamente diferente. Dependiendo del material utilizado para recubrir/rellenar la forma existente, los conjuntos de parámetros del proceso se pueden adaptar para los orificios del primer (1) y del segundo (2) tipo y las etapas posteriores del proceso de acabado para lograr unos resultados óptimos.
Según una realización, después o durante el mecanizado de una forma utilizando una pluralidad de orificios del primer (1) y del segundo (2) tipo y/o después del semiacabado y/o acabado utilizando un procedimiento adecuado, incluidos los descritos anteriormente tales como fresado por EDM, se realiza el recubrimiento de por lo menos una porción de la superficie de la forma mecanizada utilizando un electrodo especial o uno de los procedimientos de recubrimiento descritos anteriormente. Estos recubrimientos en las superficies laterales y/o inferiores de una ranura mejoran la vida útil de la ranura bajo altos esfuerzos térmicos y mecánicos, entre otras, tal como las ranuras de sellado en turbinas.
Según una realización, después de mecanizar una forma utilizando una pluralidad de orificios del primer (1) y del segundo (2) tipo y/o después del semiacabado y/o acabado utilizando un procedimiento adecuado, incluidos los descritos anteriormente, tales como fresado por EDM, se realiza la texturización de por lo menos una porción de la superficie de la forma mecanizada utilizando un electrodo. El electrodo utilizado para texturizar puede ser similar al utilizado para el mecanizado en bruto utilizando una pluralidad de orificios o similar al utilizado en operaciones de acabado o un tipo/material diferente. La texturización en este contexto significa alterar la topología de la superficie, tal como por ejemplo alterar las formas de los cráteres, etc., tal como por ejemplo alterar los parámetros de rugosidad superficial, etc. La aplicación de dichas texturas puede ser especialmente útil para facilitar la expulsión de piezas en moldeo por inyección o extrusión, etc.
Según una realización, los parámetros de tecnología de proceso utilizados para el recubrimiento o texturizado pueden ser diferentes de los utilizados en el proceso de erosión y pueden depender de los materiales, los requisitos de la superficie, etc.
Según una realización, durante el recubrimiento o texturizado de por lo menos una porción de superficie de la forma mecanizada utilizando una pluralidad de orificios del tipo primero (1) y del segundo (2), se puede utilizar una de las estrategias de fresado por EDM mencionadas anteriormente y representadas en la FIG. 17.
Según una realización, durante el mecanizado de orificios (1) del primer tipo y de orificios (2) del segundo tipo, y las etapas de mecanizado posteriores, se monitorizan, adquieren, almacenan y analizan señales de proceso. Las señales de proceso pueden incluir señales periféricas de la máquina, tal como la presión de la bomba, las condiciones del filtro, la conductividad del dieléctrico, etc. Las señales de proceso también pueden incluir las señales de los ejes de la máquina, tal como las posiciones de los ejes (X,Y,Z, ...), su velocidad, errores, aceleración, etc. Las señales de proceso también pueden incluir señales eléctricas tal como tensión y corriente. Las señales de proceso también pueden incluir señales de servoregulación, etc. Las señales de proceso también pueden incluir señales de descarga, tal como tensión abierta, tensión de posicionamiento, tensión de descarga, ubicación de chispa, etc. Las señales de proceso también pueden incluir la clasificación de chispas, tal como chispas buenas, arcos, cortocircuitos, pulsos abiertos, etc., sobre la base de procedimientos de caracterización conocidos.
Según una realización, las señales de proceso monitorizadas y/o almacenadas se analizan durante las etapas de mecanizado o posmecanizado tales como desbaste, semiacabado, acabado, recubrimiento, texturizado, etc.
Según una realización, las señales del proceso se analizan para detectar un comportamiento anormal del proceso o de la máquina o condiciones que puedan tener influencia en la calidad del mecanizado o en la calidad de la pieza.
Según una realización, la información analizada a partir de las señales del proceso se puede correlacionar, tal como por ejemplo la correlación de la parte delantera del electrodo real teniendo en cuenta la posición del eje de alimentación del electrodo y el desgaste del electrodo previsto o medido utilizando diversos procedimientos.
Según otra realización, la información de la señal de proceso analizada se puede utilizar para detectar condiciones que pueden dar lugar a defectos (16) en las formas mecanizadas, tales como puntos de arco, puntos negros, grietas, capa de refundición más allá del nivel aceptable, deposición de material o restos, etc.
Según una realización, sobre la base del análisis de las señales del proceso, se puede establecer una correlación entre las instancias que producen los defectos (16) y la posición real o prevista del electrodo en esa instancia. Así, se puede realizar una representación de posibles defectos (16) en la forma o superficie mecanizada. En otras palabras, se pueden identificar o predecir posibles defectos (16) y su ubicación en la forma mecanizada, como se muestra en la FIG. 18.
Según una realización, sobre la base del análisis de diversas señales de proceso, se pueden suministrar posibles defectos (16) y su ubicación al control de la máquina para su posterior procesamiento. Aquí, dependiendo de la naturaleza del defecto o defectos (16) y la estrategia de mecanizado preferida, la información del defecto (16), incluida su ubicación geométrica, se puede proporcionar al control de la máquina, al control del sistema de fabricación central, al operario humano, etc. para una inspección adicional o una acción adicional requerida o para el control de calidad, tal como a un instrumento de metrología o un protocolo del mecanizado.
Según las realizaciones, se pueden identificar los defectos (16) durante el mecanizado, ya sea durante la perforación de una pluralidad de orificios (1) del primer tipo y orificios (2) del segundo tipo o durante un procesamiento posterior tal como eliminación de cúspides, semiacabado, acabado, recubrimiento o texturizado, mediante las señales de proceso y utilizarse para acciones posteriores, tales como intervención humana o mecanizado adicional adaptado para corregir dichos defectos. Dicho control de calidad durante el proceso, la detección de comportamiento anormal de la máquina o del proceso o de condiciones que afectan a la calidad del mecanizado, es especialmente útil para componentes críticos, tales como los que se utilizan en la industria aeroespacial o la industria médica. En el caso de la técnica anterior de EDM por penetración, las señales del proceso también se pueden monitorizar y analizar para detectar defectos, sin embargo, en la mayoría de los casos, su correlación con su ubicación geométrica en la forma mecanizada no es viable.
Según una realización, utilizando las señales de proceso, el defecto o defectos (16) detectados durante el mecanizado de una forma se pueden corregir mediante etapas de mecanizado adicionales, tales como fresado por EDM, ECM por penetración, ECM, etc.
Según una realización, mientras se corrigen el defecto o defectos (16) detectados o previstos mediante fresado por EDM, se puede aumentar la alimentación del electrodo (6) en la ubicación del defecto y en sus alrededores o en toda la superficie o forma. En otra realización, mientras se corrigen el defecto o defectos (16) detectados o previstos, se pueden ajustar los parámetros del proceso en la ubicación del defecto y en sus alrededores para eliminar total o parcialmente el defecto. Por ejemplo, se puede reducir la energía de descarga y aumentar la pausa entre descargas para reducir el grosor de la capa de refundición en la región donde se predice/detecta el defecto.
El procedimiento de mecanizado eléctrico de la invención se realiza por medio de un dispositivo de mecanizado eléctrico, típicamente por medio de una máquina herramienta como se muestra en la Figura 20. En general, el dispositivo de mecanizado eléctrico incluye los bloques siguientes: una unidad de mecanizado eléctrico, una unidad de control, un generador, un medio de adquisición de huecos para la adquisición de las condiciones del proceso, un medio de actuación del eje, un medio de medición de la posición del eje y una unidad de tratamiento del fluido de mecanizado.
La unidad de mecanizado eléctrico generalmente tiene como propósito sujetar o fijar las piezas de trabajo y/o los electrodos de la herramienta y aplicar un movimiento relativo controlado entre ambos para realizar el mecanizado. La(s) pieza(s) de trabajo y el conjunto de accesorios asociado típicamente se fijan o montan sobre una mesa o estructura de soporte para posicionar la(s) pieza(s) y proporcionar estabilidad frente a influencias externas, tales como vibraciones y cambios de temperatura. El cabezal de mecanizado típicamente sujeta o fija los electrodos de la herramienta y el conjunto relacionado. Se aplica movimiento, típicamente en la dirección de mecanizado, a los electrodos de la herramienta y/o a las piezas de trabajo entre sí para realizar el mecanizado. Dicho movimiento de traslación y/o rotación se puede aplicar utilizando un eje accionado por motor en el que está montado el cabezal de mecanizado o la mesa de la pieza de trabajo, pero el movimiento también se puede aplicar por otros medios. La máquina herramienta para el mecanizado eléctrico puede ser, por ejemplo, una taladradora por descarga eléctrica, tal como el modelo AgieCharmilles Drill 300 de GF Machining Solutions.
El dispositivo de mecanizado eléctrico puede realizarse de forma alternativa mediante un brazo robótico que tiene una unidad de mecanizado modular, o una celda de mecanizado u otra configuración que incluye una o más unidades de mecanizado modulares.
Según una realización, se utiliza un sistema CAD/CAM para describir el mecanizado y un posprocesador genera la trayectoria del electrodo (6) de la herramienta y de la pieza de trabajo (7), incluida una secuencia de mecanizado adecuada de orificios del primer tipo (1) y del segundo tipo (2).
Según una realización, la secuencia de mecanizado, ya sea predeterminada o determinada mediante algoritmos de optimización para lograr unos resultados óptimos, tales como el menor tiempo de mecanizado o los menores costes de mecanizado u otros objetivos de optimización, se realiza mediante una unidad de control de máquina o una unidad de control externa, ya sea mediante realizaciones locales o realizaciones remotas.
Según una realización, el mecanizado de una serie de orificios y la posterior operación de acabado se pueden realizar mediante control numérico o control manual. En dichas realizaciones, el control numérico contiene la secuencia de movimiento o secuencia de mecanizado y/o parámetros de mecanizado relacionados. En dichas realizaciones, dicho control se realiza mediante una unidad de control en la máquina o desde una unidad de control remota.
Según una realización, el control de mecanizado que también podría utilizar control numérico, la trayectoria de los electrodos de la herramienta y de las piezas de trabajo y los parámetros de mecanizado se pueden determinar mediante una unidad de control que utiliza realizaciones locales o realizaciones remotas.
Según una realización, la trayectoria de los electrodos de la herramienta y de las piezas de trabajo se genera mediante una unidad de control como se describe anteriormente y se almacena localmente en la unidad de mecanizado o de forma remota, incluida una infraestructura contemporánea que ofrece capacidades de control y almacenamiento de memoria tal como computación en la nube y almacenamiento en la nube.
Según las realizaciones mencionadas relacionadas con la unidad de mecanizado y la unidad de control, independientemente de sus características específicas, la(s) unidad(es) realizan el procedimiento de la invención de mecanizar una ranura (5) o muesca (5) o abertura (17) o cavidad (18) u otras características mediante el procedimiento de uso de orificios del primer tipo (1) y orificios (2) del segundo tipo.
Según una realización, la perforación o mecanizado se realiza mediante una máquina herramienta que comprende los ejes necesarios, husillo, portaelectrodos y portapiezas, unidad de control, unidad de memoria, unidad de control de fluido, etc.
Según una realización, el electrodo gira de forma continua a lo largo de su eje central, y el electrodo y/o la pieza de trabajo pueden girar aún más a lo largo de los ejes X/Y mediante rotaciones adicionales del eje de la máquina (A/B). El electrodo y/o la pieza de trabajo se pueden posicionar mediante movimientos de traslación y rotación durante la perforación y el acabado.
Según una realización, se utiliza una unidad de control tal como un control numérico por ordenador (CNC) para determinar las trayectorias del electrodo (6) de la herramienta y de la pieza de trabajo (7) durante el mecanizado para completar el mecanizado de la(s) forma(s).
Según una realización, se utiliza un sistema CAD/CAM para describir el mecanizado y un posprocesador genera la trayectoria del electrodo (6) de la herramienta y de la pieza de trabajo (7), incluida una secuencia de mecanizado adecuada de orificios del primer tipo (1) y del segundo tipo (2).
Según una realización, la máquina herramienta puede tener múltiples husillos/accionamientos/ portaherramientas, etc. para perforar orificios simultáneamente. En dicha realización, una variante puede ser el mecanizado simultáneo de todos los orificios (1) del primer tipo requeridos o parcialmente requeridos, seguido del mecanizado simultáneo de los orificios (2) del segundo tipo. Con este planteamiento se puede reducir aún más el tiempo de mecanizado, aunque aumenta el tiempo de preparación de los electrodos. En otra realización, una máquina herramienta puede tener múltiples electrodos que en paralelo realizan el mecanizado de una o múltiples piezas. En una realización, una máquina herramienta puede realizar perforación por EDM y EDM por penetración y/o fresado por EDM y/u otros procesos de mecanizado sin o con algún ajuste a la configuración de la máquina. Dicho tipo de máquina herramienta tiene muchas ventajas, que incluyen, un menor espacio ocupado en la producción, menores errores en las piezas puesto que no es necesario moverlas a otra máquina herramienta/configuración, menores tiempos de producción, menores recursos, etc.
La invención se ha descrito en detalle en referencia a un proceso de mecanizado por descarga eléctrica (EDM). Sin embargo, el procedimiento descrito de utilizar una pluralidad de orificios (1) del primer tipo y orificios (2) del segundo tipo para mecanizar una forma también se puede utilizar para otros procesos de mecanizado eléctrico, tales como mecanizado electroquímico (ECM), mecanizado por descarga electroquímica (ECDM), mecanizado electrolítico (Bluearc), proceso EDM de alta velocidad (BEAM), mecanizado electrolítico de tubos conformados (o STEM), EDM de arco móvil, etc., donde la generación de orificios (1) del primer tipo tiene una ventaja considerable para las condiciones de mecanizado y/o los resultados del proceso, tales como el tiempo de mecanizado o la exactitud. Aunque ECM y STEM no son parte de la invención reivindicada, como ejemplo concreto, en el caso de ECM, el suministro continuo de electrolito fresco o filtrado o electrolito menos afectado por el mecanizado, similar al lavado de dieléctrico en EDM, permite un mecanizado estable y la capacidad de aplicar una corriente más alta para un mecanizado más rápido. En referencia a la FIG. 1, es obvio que al mecanizar una forma mediante la pluralidad de orificios distinguidos como del primer tipo (1) y del segundo tipo (2) se proporciona una ventaja obvia de lavado del electrolito en la región de mecanizado, con lo cual aumenta la eficacia del proceso ECM. Así, el procedimiento de mecanizado de una forma mediante una pluralidad de orificios distinguidos como del primer tipo (1) y del segundo tipo (2) no se limita al procedimiento de mecanizado por descarga eléctrica, sino que es aplicable a cualquier proceso de mecanizado que no se encuentra dentro del alcance de las reivindicaciones que tenga una ventaja de utilizar dicha estrategia, tal como mejor lavado, menor vibración/flexión de la herramienta, etc.

Claims (17)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento de mecanizado eléctrico, caracterizado por la perforación de orificios en una pieza de trabajo (7) mediante un electrodo (6) de herramienta, en el que el procedimiento comprende la perforación de orificios en por lo menos dos condiciones de proceso diferentes,
- en el que, se perforan orificios (1) del primer tipo en material completo de la pieza de trabajo (7) mediante mecanizado por descarga eléctrica con el electrodo de la herramienta, con lo cual el material de la pieza de trabajo rodea completamente la circunferencia radial del electrodo (6) de la herramienta, y
- en el que se perfora un orificio (2) del segundo tipo mediante mecanizado por descarga eléctrica con el electrodo de la herramienta en el material (7) de la pieza de trabajo que rodea parcialmente la circunferencia radial del electrodo, de modo que el orificio (2) del segundo tipo conecta dos orificios (1) adyacentes del primer tipo, y
- en el que los orificios son orificios ciegos (14) u orificios pasantes (13).
2. Procedimiento de mecanizado eléctrico según la reivindicación 1, caracterizado por que la distancia (3) entre los ejes de dos orificios cercanos del primer tipo (1) se establece de modo que sea mayor que el diámetro (11) de los orificios (1) del primer tipo.
3. Procedimiento de mecanizado eléctrico según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que la distancia (3) entre el eje de dos orificios cercanos del primer tipo (1) se establece de modo que:
- sea menor que el doble del diámetro (12) de los orificios (1) del primer tipo, o
- sea menor que la suma del diámetro (11) de los orificios (1) del primer tipo y el diámetro (12) de los orificios del segundo tipo (2).
4. Procedimiento de mecanizado eléctrico según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que se genera una cavidad, una ranura o una muesca (5) mediante la perforación de una pluralidad de orificios ciegos (14) del primer tipo (1) y mediante la perforación de orificios ciegos del segundo tipo (2) entre dos orificios cercanos del primer tipo (1).
5. Procedimiento de mecanizado eléctrico según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que una cavidad, ranura o muesca (5) se genera mediante la perforación de una matriz de orificios ciegos del primer tipo (1) en el que la matriz incluye tres o cuatro orificios equidistantes cercanos, y mediante la perforación de orificios ciegos del segundo tipo (2) entre cada uno de dichos tres o cuatro orificios equidistantes cercanos del primer tipo (1).
6. Procedimiento de mecanizado eléctrico según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que se genera una abertura (17) mediante la perforación de una pluralidad de orificios pasantes del primer tipo (1) y mediante la perforación de un orificio pasante del segundo tipo (2) entre orificios cercanos del primer tipo (1).
7. Procedimiento de mecanizado eléctrico según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la secuencia de perforación de orificios y/o la distancia (3) entre el eje central de dos orificios cercanos del primer tipo (1) y/o la distancia (4) entre el eje central del orificio (1) del primer tipo y un orificio (2) adyacente del segundo tipo está predefinida o determinada mediante por lo menos un algoritmo de optimización.
8. Procedimiento de mecanizado eléctrico según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la secuencia predefinida de perforación de orificios tiene en cuenta el número máximo de orificios (1) del primer tipo para completar la geometría o característica necesaria de una geometría.
9. Procedimiento de mecanizado eléctrico según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los orificios (1) del primer tipo se producen mediante un primer conjunto de parámetros de mecanizado y que los orificios del segundo tipo (2) se producen mediante un segundo conjunto de parámetros de mecanizado.
10. Procedimiento de mecanizado eléctrico según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el conjunto de parámetros de un tipo de orificio en particular tiene subconjuntos para materiales en capas, multicapa, apilados o compuestos.
11. Procedimiento de mecanizado eléctrico según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los orificios (2) del segundo tipo o del tercer tipo (15) se realizan para eliminar las cúspides generadas entre orificios sucesivos e incluyen movimientos de los electrodos de la herramienta en dirección perpendicular a la dirección de alimentación.
12. Procedimiento de mecanizado eléctrico según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el conjunto de parámetros para cada tipo de orificio incluye valores adecuados de compensación por el desgaste del electrodo.
13. Procedimiento de mecanizado eléctrico según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que se aplica por lo menos una etapa de mecanizado de acabado, en el que la por lo menos una etapa de mecanizado de acabado comprende uno o más de: fresado por EDM, EDM por penetración, un tercer tipo de perforación de orificios y un mecanizado lateral.
14. Procedimiento de mecanizado eléctrico según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que después del desbaste mediante la perforación de orificios se recubren las paredes laterales de la abertura, cavidad, ranura o muesca mecanizada (5) con un electrodo de material especial.
15. Procedimiento de mecanizado eléctrico según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que durante la perforación de cada orificio y/o durante una etapa de mecanizado de acabado, la información del proceso se almacena y se correlaciona con la información de ubicación de la geometría y de profundidad.
16. Procedimiento de mecanizado eléctrico según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los defectos (16) generados durante la operación de desbaste y semiacabado se corrigen mediante un conjunto de parámetros de proceso y un mecanizado lateral.
17. Dispositivo de mecanizado por descarga eléctrica que comprende una unidad de control que está configurada para controlar un electrodo de la herramienta para perforar orificios según una de las reivindicaciones anteriores.
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