Державний комітет з вищої освіти РФ
Новгородський Державний Університет
імені Ярослава Мудрого
Кафедра ХіПОМ
з дисципліни ТМОХІ [МП1]:
"Електроерозійна обробка"
Викладач:
Ганенкова Н.А.
Студент:
Москальов П.В.
гр. 4101
Новгород
1998
Зміст
1 Технологія електроерозійної обробки
1.1 Сутність електроерозійної обробки
1.2 Робоче середовище
1.3 Електроди-інструменти
2 Електроерозійні верстати
3 Загальна характеристика процесу електроерозійного обробки
4 Типові операції електроерозійної обробки
4.1 Прошивання отворів
4.2 Маркування
4.3 Вирізання
4.4 Шліфування
Список використаних джерел
1 Технологія електроерозійної обробки 1.1 Сутність електроерозійної обробкиРуйнування поверхневих шарів матеріалу під впливом зовнішнього впливу електричних розрядів називається електричної ерозією. На цьому явищі грунтується принцип електроерозійної обробки (ЕЕО).
Електроерозійна обробка полягає у зміні форми, розмірів, шорсткості і властивостей поверхні заготовки під впливом електричних розрядів у результаті електричної ерозії (ГОСТ 25331-82).
Під впливом високих температур в зоні розряду відбуваються нагрівання, розплавлення, і часткове випаровування металу. Для отримання високих температур в зоні розряду необхідна велика концентрація енергії. Для досягнення цієї мети використовується генератор імпульсів. Процес ЕЕО відбувається у робочій рідині, яка заповнює простір між електродами, при цьому один з електродів - заготівля, а інший - електрод-інструмент.
Під дією сил, що виникають в каналі розряду, рідкий і пароподібний матеріал викидається із зони розряду в робочу рідину, що оточує його, і застигає в ній з утворенням окремих частинок. У місці дії імпульсу струму на поверхні електродів з'являються лунки. Таким чином здійснюється електрична ерозія струмопровідного матеріалу, показана на прикладі дії одного імпульсу струму на малюнку 1, і освіту однією ерозійної лунки.
Малюнок 1 - Схема процесу ЕЕО
Матеріали, з яких виготовляється електрод-інструмент, повинні мати високу ерозійну стійкість. Найкращі показники щодо ерозійної стійкості ЕІ і забезпечення стабільності протікання електроерозійного процесу мають мідь, латунь, вольфрам, алюміній, графіт і графітові матеріали.
1.2 Робоче середовищеРобочі рідини (РЖ) повинні відповідати таким вимогам:
- Забезпечення високих технологічних показників ЕЕО;
- Термічна стабільність фізико-хімічних властивостей при впливі електричних розрядів з параметрами, що відповідають застосовуваним при електроерозійної обробки;
- Низька корозійна активність до матеріалів ЕІ і оброблюваної заготовки;
- Висока температура спалаху і низька випаровуваність;
- Хороша фільтрівність;
- Відсутність запаху і низька токсичність.
При електроерозійної обробки застосування отримали низькомолекулярні углеводородістие рідини різної в'язкості, вода і в незначній мірі кремнійорганічні рідини, а також водні розчини двоатомних спиртів.
Для кожного виду ЕЕО застосовують робочі рідини, що забезпечують оптимальний режим обробки. На чорнових режимах рекомендується застосовувати робочі рідини з в'язкістю (Суміш гас-масло індустріальне), а на чистових
(Гас, сировину вуглеводневу).
Електроди-інструменти (ЕІ) повинні забезпечувати стабільну роботу у всьому діапазоні робочих режимів ЕЕО і максимальну продуктивність при малому зносі. Електроди-інструменти повинен бути достатньо жорстким і протистояти різним умов механічної деформації (зусиллям прокачування РЖ) і температурних деформацій.
На поверхні ЕІ не повинно бути вм'ятин, тріщин, подряпин і розшарування. Поверхня ЕІ повинна мати шорсткість
При обробці вуглецевих, інструментальних сталей і жароміцних сплавів на нікелевій основі використовують графітові і мідні ЕІ. Для чорнової ЕЕО заготовок з цих матеріалів застосовуються ЕІ з алюмінієвих сплавів і чавуну, а при обробці отворів - ЕІ з латуні. При обробці твердих сплавів і тугоплавких матеріалів на основі вольфраму, молібдену і ряду інших матеріалів широко застосовують ЕІ з композиційних матеріалів, так як при використанні графітових ЕІ не забезпечується висока продуктивність через низьку стабільності електроерозійного процесу, а ЕІ з міді мають великий знос, що досягає десятка відсотків, і високу вартість.
Знос ЕІ залежить від матеріалу, з якого він виготовлений, від параметрів робочого імпульсу, властивостей РЖ, площі оброблюваної поверхні, а також від наявності вібрації.
На вибір матеріалу і конструкції ЕІ істотний вплив роблять матеріал заготовки, площа оброблюваної поверхні, складність її форми, вимоги до точності і серійності вироби.
2 Електроерозійні верстатиЗа технологічним призначенням ці верстати класифікують на універсальні, спеціалізовані і спеціальні.
У таблиці 2.1 наведені характеристики деяких верстатів.
Таблиця 1 - Електроерозійні верстати.
| Модель верстата | Найменування верстата | Призначення і коротка характеристика |
| 4720М | Верстат настільний електроерозійний копіювально-прошивальний. Універсальний. | Виготовлення робочих деталей прес-форм, фасонних деталей з важкооброблюваних штампів. Продуктивність - 70мм2/мін, шорсткість - Ra = 0,8 ¸ 0,4. |
| 4К721АФ1 | Електроерозійний копіювально-прошивальний верстат. Універсальний. | Обробка складнопрофільних отворів. Продуктивність - 250 мм2/мін, шорсткість - Ra = 1,25. |
| 4Е723-01Ф1 | Електроерозійний копіювально-прошивальний верстат. Універсальний. | Виготовлення елементів деталей з важкооброблюваних сплавів, прорізу отворів. Продуктивність - 1200мм2/мін, шорсткість - Ra = 2,5. |
| 4П724Ф3М | Електроерозійний верстат копіювально-прошивальний з ЧПУ. Універсальний. | Виготовлення елементів деталей кувальних штампів, прорізу фасонних отворів. Продуктивність - 200 мм2/мін, шорсткість - Ra = 3,2 ¸ 1,6. |
| 4Б611 | Переносний електроерозійний верстат. Спеціальний. | Прошивання отворів. Продуктивність-швидкість поглиблення - 15 мкм / хв. Шорсткість Rz = 160. |
| 4531Ф3 | Електроерозійний верстат з програмним управлінням для профільної вирізки. | Вирізка дротяним ЕІ деталей вирубних штампів, матриць, шаблонів. Продуктивність - 18мм2/мін. Шорсткість - Ra = 1,25. |
| 4735Ф3М | Електроерозійний верстат, вирізний, високої точності з ЧПУ. Спеціалізований. | Вирізка дротяним ЕІ деталей вирубних штампів, матриць, фасонних різців, шаблонів. Продуктивність - 40 мм2/мін. Шорсткість - Ra = 1,25. |
| Ефа | Електроерозійний верстат, фотокопіювальних. Спеціалізований. | Вирізка дротяним ЕІ деталей вирубних штампів, матриць, шаблонів, виробів народного споживання. Продуктивність - 20мм2/мін. Шорсткість - Ra = 1,25. |
Типовий технологічний процес ЕЕО на копіювально-прошивальних верстатах полягає в наступному:
заготівлю фіксують і жорстко кріплять на столі верстата або в пристосуванні. Важкі установки (вагою вище 100 кг) встановлюють без кріплення. Встановлюють і кріплять в електротримач ЕІ. Положення ЕІ щодо оброблюваної заготовки вивіряють за установочними ризиків за допомогою мікроскопа або з базових штифтам. Потім ванну склянки піднімають і заповнюють РЖ вище поверхні оброблюваної заготовки.
Встановлюють необхідний електричний режим обробки на генераторі імпульсів, налаштовують глубінометр і регулятор подачі. У випадку необхідності включають вібратор і підкачування РЖ.
З метою підвищення продуктивності і забезпечення заданої шорсткості поверхні обробку проводять в три переходи: попередній режим - чорновим ЕІ і остаточний - чистовим й доводочні.
4 Типові операції електроерозійної обробкиЗа технологічними ознаками встановлюються такі види ЕЕО:
відрізка (ЕЕОт)
об'ємне копіювання (ЕЕОК)
вирізання (ЕЕВ)
прошивання (ЕЕПр)
шліфування (ЕЕШ)
доведення (ЕЕД)
маркування (ЕЕМ)
зміцнення (ЕЕУ)
4.1 Прошивання отворівПри ЕЕО прошивають отвори на глибину до 20 діаметрів з використанням стрижневого ЕІ і до 40 діаметрів - трубчастого ЕІ. Глибина прошіваемого отвору може бути значно збільшена, якщо обертати ЕІ, або оброблювану поверхню, або і те і інше з одночасною прокачуванням РЖ через ЕІ або з відсмоктуванням її із зони обробки. Швидкість ЕЕПр досягає 2-4 мм / хв.
4.2 МаркуванняМаркування виконується нанесенням на виріб цифр, букв, фірмових знаків і ін Електроерозійні маркування забезпечує високу якість, не викликає деформації металу і не створює зони концентрації внутрішньої напруги, що виникає при маркуванні ударними клеймами. Глибина нанесення знаків може коливатися в межах від 0,1 до 1 мм.
Операція може виконуватися одним ЕІ і по багатоелектродного схемою. Виготовляються ЕІ з графіту, міді, латуні, алюмінію.
Продуктивність становить близько 3-8 мм / с. Глибина знаків залежить від швидкості руху електрода. При швидкості руху електрода більше 6 мм / с чіткість знаків погіршується. У середньому на знак заввишки 5 мм витрачається близько 4 с.
4.3 ВирізанняВ основному виробництві ЕЕВ застосовують при виготовленні деталей електро-вакуумної та електронної техніки, ювелірних виробів і т.д. в інструментальному виробництві, при виготовленні матриць, пуансонів, пуансонодержателей та інших деталей, а також вирубних штампів, копірів, шаблонів, цанг, лекал, фасонних різців та ін
4.4 ШліфуванняЦей процес шліфування застосовують для чистової обробки важкооброблюваних матеріалів, магнітних та твердих сплавів.
Відхилення розмірів профілю після електроерозійного шліфування знаходиться в межах від 0,005 до 0,05 мм, шорсткість Ra = 2,5 ¸ 0,25, продуктивність - 260мм2/мін.
Список використаних джерел1 Немилов Є.Ф. "Електроерозійна обробка матеріалів", Л., изд-во "Машинобудування", 1989 р.
2 Фатєєв Н.К. "Технологія електроерозійної обробки", Л., изд-во "Машинобудування", 1990 р.
[МП1] ТМОХІ - технологія механічної обробки художніх виробів.
Здано на оцінку "відмінно" в 1998 році.
З найкращими побажаннями Москальов Павло.
Мій e-mail: bze@novsu.ac.ru