Электроэрозионная обработка металла реферат
Обновлено: 07.07.2024
Схема электроэрозионного шлифования приведена на рис. 1.10. Она аналогична схеме традиционного круглого наружного шлифования с той только разницей, что вместо шлифовального круга применяется металлический электрод-инструмент 1 в форме диска. Он совершает вращательное и поступательное движения к заготовке 2 со скоростью оИ. Диэлектрическая жидкость 3 подается в МЭП поливом из насадки 4.
Назовите основные параметры режима ЭЭО.
Перечислите по порядку стадии протекания процесса разрушения материала при ЭЭО.
- Первой стадией эрозионного процесса является пробой межэлектродного промежутка в результате образования зоны с высокой напряженностью поля. Для диэлектрических жидкостей, применяемых при электроэрозионной обработке, напряженность поля в момент разряда достигает десятков мегавольт на метр. Под действием разряда происходит ионизация промежутка, через который между электродами начинает протекать электрический ток, т. е. образуется канал проводимости – сравнительно узкая цилиндрическая область, заполненная нагретым веществом (плазмой), содержащим ионы и электроны. Через канал проводимости протекает ток, при этом скорость нарастания силы тока может достигать сотен килоампер в секунду. На границах канала происходит плавление металла, образуются лунки. На этой стадии форма лунки близка к сферической.
Второй стадией является образование около канала проводимости газового пузыря из паров жидкости и металлов. Вследствие высокого давления (до 2∙10 7 Па) канал проводимости стремится расшириться, сжимая окружающую его газовую фазу. Вследствие инерции сначала газовый пузырь и окружающая его жидкость неподвижны. Затем начинается их расширение. Граница канала проводимости движется с высокой скоростью в радиальном направлении (рис. 5). Скорость расширения может достигать 150…200 м/с. На наружной границе образуется так называемый фронт уплотнения, в котором давление скачкообразно меняется от исходного в жидкости до высокого его значения на границе РФ.
- Третьей стадией будет прекращение тока, отрыв ударной волны от газового пузыря и продолжение его расширения по инерции. Ударная волна гасится окружающей жидкостью. В начале этой стадии в межэлектродном промежутке находятся жидкий металл 2 в углублениях электродов 1 и 6, газовый пузырь 3, внутри которого имеются пары 4 металлов заготовки и инструмента; жидкий диэлектрик 5.
Обрабатываемая деталь является анодом (+), то есть в данном случае деталь обрабатывается электронным потоком, то есть работает электронный стример, расплавляя объем анода-детали в виде лунки. Для того чтобы ионный поток не разрушал электрод-инструмент, используются импульсы напряжения длительностью не более 10 -3 с. Электроискровой режим используется для чистовой, точной обработки, поскольку съем металла в данном случае небольшой.
Режим электроимпульсной обработки
От чего зависит производительность процесса ЭЭО?
При постоянной энергии импульсов Q равно произведению энергии импульсов на их частоту. Реальные условия протекания каждого импульса отличается между собой из-за изменения состояния и размеров МЭП, не все импульсы генератора пробивают МЭП и другие причины. Поэтому производительность вычисляют:
– энергия импульса
Ψ – коэффициент, учитывающий количество холостых импульсов
- частота импульсов генератора
f – частота импульсов вызывающих эрозию
а – объем металла, удаляемый импульсом с суммарной энергией в 1 Дж
Перечислите основные факторы, определяющие точность ЭЭО?
От чего зависит качество поверхности после ЭЭО?
кл. Так как размер лунки зависит от энергии импульса, то высоту неровностей на обрабатываемой поверхности можно определить так:
где kfj — коэффициент, зависящий от режима обработки, материала электродов, их размеров, вида и состояния рабочей среды (так, на чистовых режимах при обработке твердых сплавов кц = 1. 5,
при обработке сталей kH= 2. 12; на черновых режимах kH= 10. 50); р — показатель степени, характеризующий форму лунки; в расчетах принимают р = 1/3.
Какие известны способы интенсификации процесса ЭЭО?
Перечислите материалы, используемые для изготовления инструмента ЭЭО.
Назовите пути снижения влияния износа ЭИ на точность ЭЭО.
Известны несколько способов уменьшения влияния износа ЭИ на точность ЭЭО. Эти способы приводятся ниже.
1. Обработка с вращающимся ЭИ или заготовкой (устраняются местные износы).
2. Прошивание сквозных отверстий ЭИ, имеющим еще неизношенную часть, которая используется для калибрования отверстий на отделочных режимах (рис. 21, а).
3. Обработка ступенчатым ЭИ (рис. 21, б), каждая ступень которого, если позволяет оборудование, работает в своем режиме (многоконтурная обработка черновой, получистовой и чистовой ступенями).
4. Применение новых ЭИ на получистовых и чистовых режимах ЭЭО.
Достоинства электроэрозионных станковЗащитный щиток барабана.
Подвижный стол проволочного барабана.
Концевики-ограничители для настройки использования намотанной проволоки на барабане, а также кнопки для переключения направления вращения.
Регулировка подачи СОЖ снизу и сверху.
Панель, предназначенная для управления устройством.
Шкаф электрооборудования устройства.
Конические опоры станка, настраиваемые по высоте.
Литая станина коробчатого типа, отлитая из чугуна.
Колесо, предназначенное для вертикальной подачи верхнего рукава.
Механизм, позволяющий осуществлять наклон проволоки.
Нижний рукав, состоящий из двух направляющих роликов и одного твердосплавного электрода.
Кожух рабочего стола, защищающий от брызг.
Верхний рукав, состоящий из трёх направляющих роликов и двух твердосплавных электродов.
Перечислите технологические процессы ЭЭО с применением профильного инструмента.
1) при прямом копировании:
2) для изготовления ковочных штампов, пресс-форм небольших габаритов из твердых сплавов и сталей;
3) изготовления мелких сеток, волноводов, гребенок и других деталей в радиоэлектронной промышленности;
4) прошивания отверстий и систем отверстий произвольного сечения в труднообрабатываемых материалах (наименьший диаметр круглого отверстия порядка 0,1 мм);
6) нарезания резьб на твердосплавных и закаленных стальных заготовках;
удаления обломков, заусецнев, сверл, метчиков и других инструментов;
2) при обратном копировании:
3) для изготовления фасонных наружных поверхностей, которые имеют ступенчатые переходы, препятствующие выходу металлорежущего инструмента;
Перечислите технологические процессы ЭЭО с применением непрофильного инструмента.
1) узкие сквозные и глухие щели;
2) вырубные штампы небольших габаритов из твердых сплавов и закаленных сталей;
3) рабочую часть резцов и другого инструмента;
4) щели в цангах для закрепления деталей малого диаметра (менее 2. 3 мм);
Высокоэффективные электрофизические методы разработаны для облегчения обработки резанием некоторых конструкционных материалов. К труднообрабатываемым материалам относятся: высоколегированные стали аустенитного класса, жаро- и кислотностойкие, специальные никелеферритные никелевые стали, тугоплавкие сплавы, композиционные материалы, неметаллические материалы.
Фундаментальные исследования в области защиты металлов от различных повреждений привели к разработке ряда технологий – нанесение двухслойных металлокерамических покрытий, механоультрозвуковая, химико-термическая обработка, на конец электроэрозионная. Все это привело к существенному улучшению свойств материалов.
Содержание
Введение
1. История возникновения электрических методов обработки
2. Общая характеристика процесса электроэрозионной обработки
2.1. Сущность электроэрозионной обработки
2.2. Рабочая среда
2.3. Электроды-инструменты
3. Разновидности электроэрозионной обработки
3.1. Электроискровая обработка
3.2. Электроимпульсная обработка
3.3. Высокочастотная обработка
3.4. Электроконтактная обработка
3.5. Область применения
4. Электроэрозионное оборудование
4.1. Компоновка
4.2. Генераторы импульсов
Заключение
Список литературы
Работа содержит 1 файл
эфмодм.doc
- История возникновения электрических методов обработки
- Общая характеристика процесса электроэрозионной обработки
- Сущность электроэрозионной обработки
- Рабочая среда
- Электроды-инструменты
- Электроискровая обработка
- Электроимпульсная обработка
- Высокочастотная обработка
- Электроконтактная обработка
- Область применения
- Компоновка
- Генераторы импульсов
Высокоэффективные электрофизические методы разработаны для облегчения обработки резанием некоторых конструкционных материалов. К труднообрабатываемым материалам относятся: высоколегированные стали аустенитного класса, жаро- и кислотностойкие, специальные никелеферритные никелевые стали, тугоплавкие сплавы, композиционные материалы, неметаллические материалы.
Фундаментальные исследования в области защиты металлов от различных повреждений привели к разработке ряда технологий – нанесение двухслойных металлокерамических покрытий, механоультрозвуковая, химико-термическая обработка, на конец электроэрозионная. Все это привело к существенному улучшению свойств материалов.
Технический прогресс в народном хозяйстве и развитие ряда современных отраслей техники требует создания не только новых конструкционных материалов (высокопрочных, корозионно-стойких, износоустойчивых и др), но и принципиально новых методов их обработки
Цель курсовой работы – выявить в чем преимущества электроэрозионной обработки от других видов обработок, так же понять ее принцип и узнать о разновидностях (ЭЭО).
1. История возникновения электрических методов обработки
Еще в конце 18в. английским ученым Дж. Пристли было описано явление эрозии металлов под действием электрического тока. Было замечено, что при разрыве электрической цепи в месте разрыва возникает искра или более продолжительная электрическая дуга. Причем искра или дуга оказывает сильное разрушительное воздействие на контакты разрываемой цепи, называемое эрозией. Электрической эрозии подвержены контакты реле, выключателей, рубильников и других подобных устройств. Много исследований было посвящено устранению или хотя бы уменьшению такого разрушения контактов.
Над этой проблемой в годы Великой Отечественной Войны работали советские ученые Б.Р. Лазаренко и Н.И. Лазаренко. Поместив, электроды в жидкий диэлектрик и размыкая электрическую цепь, ученые заметили, что жидкость мутнела уже после первых разрядов между контактами. Они установили: это происходит потому, что в жидкости появляются мельчайшие металлические шарики, которые возникают вследствие электрической эрозии электродов. Ученые решили усилить эффект разрушения и попробовали применить электрические разряды для равномерного удаления металла. С этой целью они поместили электроды (инструмент и заготовку) в жидкий диэлектрик, который охлаждал расплавленные частицы металла и не позволял им оседать на противолежащий электрод. В качестве генератора импульсов использовалась батарея конденсаторов, заряжаемых от источника постоянного тока; время зарядки конденсаторов регулировали реостатом. Так появилась первая в мире электроэрозионная установка. Электрод-инструмент перемещали к заготовке. По мере их сближения возрастала напряженность поля в межэлектродном промежутке (МЭП). При достижении определенной напряженности поля на участке с минимальным расстоянием между поверхностями электродов, измеряемым по перпендикуляру к обрабатываемой поверхности и называемым минимальным межэлектродным зазором, возникал электрический разряд (протекал импульс) тока, под действием которого происходило разрушение участка заготовки. Продукты обработки попадали в диэлектрическую жидкость, где охлаждались, не достигая электрода-инструмента, и затем осаждались на дно ванны. Через некоторое время электрод-инструмент прошил пластину, Причем контур отверстия точно соответствовал профилю инструмента.
Так, явление, считавшееся вредным, было применено для размерной обработки материалов. Изобретение электроэрозионной обработки (ЭЭО) имело выдающееся значение. К традиционным способам формообразования (резанию, литью, обработки давлением) прибавился совершенно новый, в котором непосредственно использовались электрические процессы. [1]
Первоначально для осуществления ЭЭО применялись исключительно искровые разряды, создаваемые конденсатором в так называемом RC-генераторе. Поэтому новый процесс в то время называли электроискровой обработкой. [2]
В начале 50-х годов были разработаны специальные генераторы импульсов, благодаря которым обработку можно было проводить также на более продолжительных
- искро-дуговых и дуговых разрядах. Процесс в новых условиях стали назвать электроимпульсной обработкой.
Поскольку для формообразования во всех случаях применяют одно и то же явление
- электрическую эрозию, в настоящее время используют определения электроискровой режим (ЭЭО) и электроимпульсный режим (ЭЭО).
2. Общая характеристика процесса электроэрозионной обработки
Типовой технологический процесс ЭЭО на копировально-прошивочных станках заключается в следующем:
1. Заготовку фиксируют и жестко крепят на столе станка или в приспособлении. Тяжелые установки (весом выше 100 кг) устанавливают без крепления. Устанавливают и крепят в электродержателе электрода-инструмента (Э-И). Положение ЭИ относительно обрабатываемой заготовки выверяют по установочным рискам с помощью микроскопа или по базовым штифтам. Затем ванну стакана поднимают и заполняют рабочей жидкостью (РЖ) выше поверхности обрабатываемой заготовки.
2. Устанавливают требуемый электрический режим обработки на генераторе импульсов, настраивают глубинометр и регулятор подачи. В случае необходимости включают вибратор и подкачку РЖ.
3. В целях повышения производительности и обеспечения заданной шероховатости поверхности обработку производят в три перехода: предварительный режим – черновым (Э-И) и окончательный – чистовым и доводочным. [1]
2.1 Сущность электроэрозионной обработки
Разрушение поверхностных слоев материала под влиянием внешнего воздействия электрических разрядов называется электрической эрозией. Электроэрозионная обработка заключается в изменении формы, размеров, шероховатости и свойств поверхности заготовки под воздействием электрических разрядов в результате электрической эрозии.
На явлении эрозии основан принцип электроэрозионной обработки (ЭЭО). При электроэрозионной обработке используют явление эрозии (разрушения) электродов из токопроводящих материалов при пропускании между ними импульсов электрического тока. Заготовку и инструмент, изготовленные из токопроводящих материалов, подключают к источнику тока – генератору импульсов (ГИ) и помещают в диэлектрическую жидкость.
При сближении электрода – инструмента (ЭИ) и электрода – заготовки (ЭЗ) на расстояние в несколько микрометров (10…50 мкм) между микровыступами на Э-И и Э-З возникает Электрический разряд и образуется канал проводимости, в котором от катода к аноду движется поток электронов.
К этому потоку движутся более тяжелые частицы – ионы. Электроны быстрее достигают поверхности анода. Поэтому энергия электрического разряда смещается ближе к поверхности заготовки (ЭЗ). Температура электрического разряда достигает 10000…12000 ºC. При такой температуре происходят мгновенное оплавление и частичное испарение элементарного объема материала заготовки. При этом время протекания разряда чрезвычайно мало. Поэтому процесс выделения энергии сопровождается явлением микровзрыва. За счет этого оплавившиеся частицы металла выбрасываются в окружающую среду, охлаждаются диэлектрической жидкостью и застывают в виде малых шариков (0,01…0,005 мм), образуя шлам – продукт эрозии. В результате на поверхности анода образуется сферическое углубление – лунка. Поверхность катода также подвергается частичному эрозионному разрушению. [8]
Следующий разряд произойдет в том месте, где расстояние между инструментом и заготовкой окажется минимальным. Так образуется вторая лунка на поверхности заготовки. При воздействии серии электрических импульсов с анода удаляется слой материала. Непрерывность процесса обеспечивается за счет подачи ЭИ. Постоянство межэлектродного зазора обеспечивается автоматически с помощью следящих систем.
Обработанная поверхность представляет собой совокупность лунок, глубина которых определяет шероховатость поверхности. [6]
Помимо шероховатости обработанная поверхность характеризуется следующими показателями:
– вследствие мгновенного нагрева поверхности заготовки до температуры плавления металла и резкого охлаждения в среде диэлектрической жидкости возникают температурные напряжения, приводящие к возникновению микротрещин;
– за счет нагрева до высоких температур и возможного поглощения углерода из окружающей среды в поверхностном слое происходят структурные изменения и, с учетом быстрого охлаждения, твердость поверхностного слоя значительно повышается по сравнению с твердостью основного материала стальной заготовки;
– под действием высокой температуры в зоне оплавления основной материал вступает в химическую реакцию с отдельными элементами материалов электрода – инструмента и диэлектрической жидкости, что ведет к изменению химического состава поверхностного слоя.
При малой длительности импульсов (5…200 мкс) поверхности катода успевает достичь лишь малая доля ионов. Поэтому поверхность катода значительно меньше подвергается эрозионному разрушению по сравнению с поверхностью анода. Именно поэтому анодом делают заготовку (ЭЗ), а катодом – инструмент (ЭЗ). Такую полярность называют прямой. При большей длительности импульсов многие ионы успевают достичь поверхности катода, и, обладая большей энергией по сравнению с потоком электронов, вызывают интенсивную эрозию катода. В этом случае обработку осуществляют при обратной полярности: ЭИ является анодом, а ЭЗ – катодом. [7]
2.2 Рабочая среда
Рабочие жидкости (РЖ) должны удовлетворять следующим требованиям:
– обеспечение высоких технологических показателей ЭЭО;
– термическая стабильность физико-химических свойств при воздействии электрических разрядов с параметрами, соответствующими применяемым при электроэрозионной обработке;
– низкая коррозионная активность к материалам ЭИ и обрабатываемой заготовки;
– высокая температура вспышки и низкая испаряемость;
– отсутствие запаха и низкая токсичность.
При электроэрозионной обработке применение получили низкомолекулярные углеводородистые жидкости различной вязкости; вода и в незначительной степени кремнийорганические жидкости, а также водные растворы двухатомных спиртов.
Для каждого вида ЭЭО применяют рабочие жидкости, обеспечивающие оптимальный режим обработки. На черновых режимах рекомендуется применять рабочие жидкости с вязкостью (смесь керосин-масло индустриальное), а на чистовых (керосин, сырье углеводородное).
Влияние на производительность свойств рабочей среды. В зависимости от свойств рабочей среды изменяются доля полезного использования энергии импульса, его предельная мощность. Для каждого вида обработки применяют оптимальные диэлектрические среды. Так, при электроэрозионном процессе с малой энергией импульсов высокую производительность обеспечивает дистиллированная и техническая вода, керосин; при грубых режимах на электроимпульсном режиме применяют тяжелые фракции нефти (масла, дизельные топлива и др.) с высокой температурой вспышки (до 450 К).
Разрушение поверхностных слоев материала под влиянием внешнего воздействия электрических разрядов называется электрической эрозией. На этом явлении основан принцип электроэрозионной обработки (ЭЭО).
Электроэрозионная обработка заключается в изменении формы, размеров, шероховатости и свойств поверхности заготовки под воздействием электрических разрядов в результате электрической эрозии (ГОСТ 25331-82).
Под воздействием высоких температур в зоне разряда происходят нагрев, расплавление, и частичное испарение металла. Для получения высоких температур в зоне разряда необходима большая концентрация энергии. Для достижения этой цели используется генератор импульсов. Процесс ЭЭО происходит в рабочей жидкости, которая заполняет пространство между электродами; при этом один из электродов — заготовка, а другой — электрод-инструмент.
![]()
Под действием сил, возникающих в канале разряда, жидкий и парообразный материал выбрасывается из зоны разряда в рабочую жидкость, окружающую его, и застывает в ней с образованием отдельных частиц. В месте действия импульса тока на поверхности электродов появляются лунки. Таким образом осуществляется электрическая эрозия токопроводящего материала, показанная на примере действия одного импульса тока на рисунке 1, и образование одной эрозионной лунки.
Рисунок 1 — Схема процесса ЭЭО
Материалы, из которых изготавливается электрод-инструмент, должны иметь высокую эрозионную стойкость. Наилучшие показатели в отношении эрозионной стойкости ЭИ и обеспечения стабильности протекания электроэрозионного процесса имеют медь, латунь, вольфрам, алюминий, графит и графитовые материалы.
1.2 Рабочая среда
Рабочие жидкости (РЖ) должны удовлетворять следующим требованиям:
— обеспечение высоких технологических показателей ЭЭО;
— термическая стабильность физико-химических свойств при воздействии электрических разрядов с параметрами, соответствующими применяемым при электроэрозионной обработке;
— низкая коррозионная активность к материалам ЭИ и обрабатываемой заготовки;
— высокая температура вспышки и низкая испаряемость;
— отсутствие запаха и низкая токсичность.
При электроэрозионной обработке применение получили низкомолекулярные углеводородистые жидкости различной вязкости; вода и в незначительной степени кремнийорганические жидкости, а также водные растворы двухатомных спиртов.
Для каждого вида ЭЭО применяют рабочие жидкости, обеспечивающие оптимальный режим обработки. На черновых режимах рекомендуется применять рабочие жидкости с вязкостью (смесь керосин-масло индустриальное), а на чистовых (керосин, сырье углеводородное).
1.3 Электроды-инструменты
Электроды-инструменты (ЭИ) должны обеспечивать стабильную работу во всем диапазоне рабочих режимов ЭЭО и максимальную производительность при малом износе. Электроды-инструменты должен быть достаточно жестким и противостоять различным условиям механической деформации (усилиям прокачки РЖ) и температурным деформациям.
![]()
На поверхности ЭИ не должно быть вмятин, трещин, царапин и расслоения. Поверхность ЭИ должна иметь шероховатость
При обработке углеродистых, инструментальных сталей и жаропрочных сплавов на никелевой основе используют графитовые и медные ЭИ. Для черновой ЭЭО заготовок из этих материалов применяются ЭИ из алюминиевых сплавов и чугуна, а при обработке отверстий — ЭИ из латуни. При обработке твердых сплавов и тугоплавких материалов на основе вольфрама, молибдена и ряда других материалов широко применяют ЭИ из композиционных материалов, так как при использовании графитовых ЭИ не обеспечивается высокая производительность из-за низкой стабильности электроэрозионного процесса, а ЭИ из меди имеют большой износ, достигающий десятка процентов, и высокую стоимость.
Износ ЭИ зависит от материала, из которого он изготовлен, от параметров рабочего импульса, свойств РЖ, площади обрабатываемой поверхности, а также от наличия вибрации.
На выбор материала и конструкции ЭИ существенное влияние оказывают материал заготовки, площадь обрабатываемой поверхности, сложность ее формы, требования к точности и серийности изделия.
2 Электроэрозионные станки
По технологическому назначению эти станки классифицируют на универсальные, специализированные и специальные.
В таблице 2.1 приведены характеристики некоторых электроэрозионных станков.
Таблица 1 — Электроэрозионные станки.
Модель станка
Наименование станка
Назначение и краткая характеристика
Станок настольный электроэрозионный копировально-прошивочный. Универсальный. Изготовление рабочих деталей пресс-форм, фасонных деталей из труднообрабатываемых штампов. Производительность — 70 мм 2 /мин, шероховатость — Ra = 0,8¸0,4.
Электроэрозионный копировально-прошивочный станок. Универсальный. Обработка сложнопрофильных отверстий. Производительность — 250 мм 2 /мин, шероховатость — Ra = 1,25.
Электроэрозионный копировально-прошивочный станок. Универсальный. Изготовление элементов деталей из труднообрабатываемых сплавов, прореза отверстий. Производительность — 1200 мм 2 /мин, шероховатость — Ra = 2,5.
Электроэрозионный станок копировально-прошивочный с ЧПУ. Универсальный. Изготовление элементов деталей ковочных штампов, прореза фасонных отверстий. Производительность — 200 мм 2 /мин, шероховатость — Ra = 3,2¸1,6.
Прошивание отверстий. Производительность — скорость углубления — 15 мкм/мин.
Шероховатость Rz = 160.
Электроэрозионный станок с программным управлением для профильной вырезки. Вырезка проволочным ЭИ деталей вырубных штампов, матриц, шаблонов. Производительность — 18 мм 2 /мин. Шероховатость — Ra=1,25.
Электроэрозионный станок, вырезной, высокой точности с ЧПУ. Специализированный. Вырезка проволочным ЭИ деталей вырубных штампов, матриц, фасонных резцов, шаблонов. Производительность — 40 мм 2 /мин. Шероховатость — Ra = 1,25.
Электроэрозионный станок, фотокопировальный. Специализированный. Вырезка проволочным ЭИ деталей вырубных штампов, матриц, шаблонов, изделий народного потребления. Производительность — 20 мм 2 /мин. Шероховатость — Ra = 1,25.
Типовой технологический процесс ЭЭО на копировально-прошивочных станках заключается в следующем:
* заготовку фиксируют и жестко крепят на столе станка или в приспособлении. Тяжелые установки (весом выше 100 кг) устанавливают без крепления. Устанавливают и крепят в электродержателе ЭИ. Положение ЭИ относительно обрабатываемой заготовки выверяют по установочным рискам с помощью микроскопа или по базовым штифтам. Затем ванну стакана поднимают и заполняют РЖ выше поверхности обрабатываемой заготовки.
* Устанавливают требуемый электрический режим обработки на генераторе импульсов, настраивают глубинометр и регулятор подачи. В случае необходимости включают вибратор и подкачку РЖ.
* В целях повышения производительности и обеспечения заданной шероховатости поверхности обработку производят в три перехода: предварительный режим — черновым ЭИ и окончательный — чистовым и доводочным.
4 Типовые операции электроэрозионной обработки
По технологическим признакам устанавливаются следующие виды ЭЭО:
* объемное копирование (ЭЭОК)
4.1 Прошивание отверстий
При ЭЭО прошивают отверстия на глубину до 20 диаметров с использованием стержневого ЭИ и до 40 диаметров — трубчатого ЭИ. Глубина прошиваемого отверстия может быть значительно увеличена, если вращать ЭИ, или обрабатываемую поверхность, или и то и другое с одновременной прокачкой РЖ через ЭИ или с отсосом ее из зоны ОбРаБотки. Скорость ЭЭПр достигает 2-4 мм/мин.
4.2 Маркирование
Маркирование выполняется нанесением на изделие цифр, букв, фирменных знаков и др. Электроэрозионное маркирование обеспечивает высокое качество, не вызывает деформации металла и не создает зоны концентрации внутреннего напряжения, которое возникает при маркировании ударными клеймами. Глубина нанесения знаков может колебаться в пределах от 0,1 до 1 мм.
Операция может выполняться одним ЭИ и по многоэлектродной схеме. Изготавливаются ЭИ из графита, меди, латуни, алюминия.
Производительность составляет около 3-8 мм/с. Глубина знаков зависит от скорости движения электрода. При скорости движения электрода более 6 мм/с четкость знаков ухудшается. В среднем на знак высотой 5 мм затрачивается около 4 с.
4.3 Вырезание
В основном производстве ЭЭВ применяют при изготовлении деталей электро-вакуумной и электронной техники, ювелирных изделий и т.д. в инструментальном производстве, при изготовлении матриц, пуансонов, пуансонодержателей и других деталей, а также вырубных штампов, копиров, шаблонов, цанг, лекал, фасонных резцов и др.
4.4 Шлифование
Этот процесс шлифования применяют для чистовой обработки труднообрабатываемых материалов, магнитных и твердых сплавов.
Отклонение размеров профиля после электроэрозионного шлифования находится в пределах от 0,005 до 0,05 мм, шероховатость Ra = 2,5¸0,25, производительность — 260 мм 2 /мин.
Список используемых источников
1 Немилов Е.Ф. “Электроэрозионная обработка материалов”, Л., изд-во “Машиностроение”, 1989 г.
2 Фатеев Н.К. “Технология электроэрозионной обработки”, Л., изд-во “Машиностроение”, 1990 г.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Факультет вечернего и заочного обучения
Выполнила студентка группы ТМ-081 (з) Е.Н. Ломанцова _________
Руководитель _____________________ А.И.Болдырев __________
Нормаконтролер ________ __________ А.И. Болдырев___________
1 Технологические схемы электроэрозионной обработки и область ее применения………………………………………………………………………………………………………..4
1.2 Область технологического использования электроэрозионной обработки……………………………………………………………………………………………………………6
2 Выбор технологических показателей и режимов электроэрозионной обработки……………………………………………….…………………………..…………………………….10
3 Рабочие среды для электроэрозионной обработки…….…………………………….14
4 Оборудование для электроэрозионной обработки……….………………………….16
4.1 Особенности конструкции станков………………………………………………………16
4.3 Система очистки и подачи рабочей жидкости…………………………………….17
4.4 Системы управления процессом………………………………………………………….18
4.5 Размещение оборудования и организация участков………………………….18
5 Инструмент для электроэрозионной обработки………………………………………..20
5.1 Особенности проектирования. ……………………………………………………………20
В современной машиностроительной и инструментальной промышленности широко применяются новые материалы с очень высокими механическими свойствами. Обработка таких металлов металлическими инструментами почти невозможна. Поэтому в машиностроении появляются новые методы размерной обработки.
К числу современных прогрессивных технологий относится электрохимикофизическая обработка металлов, в частности метод электроэрозионной обработки. Он наиболее эффективен при изготовлении сложно-профильных деталей из труднообрабатываемых конструкционных материалов и сплавов.
Метод обработки материалов импульсами электрического тока, известный под названием электроэрозионной обработки, предложен в 1943 году нашими учеными Б.Р. Лазаренко и Н.И. Лазаренко. Этот метод получил широкое применение не только в России, но и во всех странах мира, имеющих развитое промышленное производство машин, приборов и аппаратов.
Метод электроэрозионной обработки основан на использовании явления электрической эрозии – направленного разрушения токопроводящих материалов в результате теплового действия импульсных электрических разрядов между инструментом и обрабатываемой деталью.
Электроэрозионная обработка представляет собой процесс формоизмения заготовки за счет электрических импульсов. Она включает обработку сформированными генератором короткими импульсами (электроискровой процесс); длинными (электроимпульсная обработка) импульсами, возникающими в межэлектродном пространстве, при работе в жидкой и газовой среде (электроконтактный процесс, упрочнение и легирование).
Цель работы: изучить метод электроэрозионной обработки.
1 Технологические схемы электроэрозионной обработки и область ее применения
1.1 Технологические схемы
В настоящее время применяют несколько технологических схем электроэрозионной обработки.
1 Прошивание – удаление металла из полостей, углублений, отверстий, пазов, с наружных поверхностей. На рисунке 1 показаны схемы изготовления углубления (а) и фасонного стержня (б). Электрод-инструмент 1 поступательно перемещают к заготовке 2 со скоростью Vи. Оба электрода помещены в ванну 3, заполненную диэлектриком 4. Продукты обработки 5 выбрасываются в межэлектродный промежуток и оседают на дно ванны.
Существуют два варианта прошивания:
-прямое копирование, когда электрод инструмент находится над заготовкой (рисунок 1, а);
-обратное копирование с расположением заготовки над электродом-инструментом (рисунок 1, б). Движение подачи здесь может осуществлять заготовка.
Второй вариант позволяет облегчить удаление продуктов обработки за счет сокращения числа боковых разрядов через частицы расплавленного металла в межэлектродном промежутке повысить точность обработки детали.
2 Электроэрозионное шлифование, схема которого показана на рисунке 2. Металлический электрод-инструмент 1 в форме диска совершает вращательное и поступательное движение к заготовке 2 со скоростью Vи. Заготовка может вращаться, как показано на рисунке 2. Жидкость подают поливом из насадки 3. При небольших габаритах заготовок процесс может протекать в ванне с рабочей жидкостью. Шлифование может быть как встречным, так и попутным.
3 Разрезание профильным или непрофильным инструментом включает разделение заготовки на части – отрезание – и получение непрямолинейного контура – вырезание, которое выполняется только непрофилированным электродом–инструментом. Профильный электрод-инструмент 1 при разрезании деталей (рисунок3,а) может быть выполнен в форме диска или пластины. Его перемещают к заготовке 2 со скоростью Vи в плоскости его вращения вдоль детали. Обработка выполняется в ванне 3 с диэлектрической жидкостью 4. Если разрезание выполняется пластиной с одним поступательным перемещением ее к заготовке, то это будет прошивание. В случае использования непрофилированного электрода (рисунок 3,б) инструмент 1 выполняют в форме круглой проволоки диаметром 0,002 – 0,3 мм или стержня, которые могут перемещаться в различных направлениях со скоростью Vи в любой части заготовки 2. Для устранения влияния износа электрода-инструмента на точность прорезаемых пазов проволоку или стержень перемещают вдоль оси со скоростью V. Разрезание выполняют в ванне с диэлектрической жидкостью.
4 Электроэрозионное упрочнение, включающее легирование и наращивание поверхности, обычно осуществляют на воздухе. Частицы расплавленного металла инструмента на воздухе не успевают остыть и оседают на поверхности заготовки, образуя на ней слой сплава, насыщенного легирующими элементами электрода–инструмента (либо легирующим компонентом из состава рабочей среды). Кроме того, нанесенный на заготовку слой закален до высокой твердости и имеет за счет этого повышенную износоустойчивость.
![img.jpg]()
![img_0001.jpg]()
Рисунок 1 Рисунок 2
![img_0003.jpg]()
1.2 Область технологического использования электроэрозионной обработки
Читайте также:
