Электроэрозионная обработка
Государственный комитет по высшему образованию РФ
Новгородский Государственный Университет
имени Ярослава Мудрого
Кафедра ХиПОМ
Отчет по практической работе № 3
“Электроэрозионная обработка”
Преподаватель:
Ганенкова Н.А.
Студент:
Москалев П.В.
гр. 4101
Новгород
1998 г.
Содержание
TOC \o "1-3" 1 Технология электроэрозионной обработки GOTOBUTTON _Toc422069851 3
1.1 Сущность электроэрозионной обработки GOTOBUTTON _Toc422069852 3
1.2 Рабочая среда GOTOBUTTON _Toc422069853 4
1.3 Электроды-инструменты GOTOBUTTON _Toc422069854 4
2 Электроэрозионные станки GOTOBUTTON _Toc422069855 PAGEREF _Toc422069855 5
3 Общая характеристика процесса электроэрозионной обработки GOTOBUTTON _Toc422069857 PAGEREF _Toc422069857 6
4 Типовые операции электроэрозионной обработки GOTOBUTTON _Toc422069859 7
4.1 Прошивание отверстий GOTOBUTTON _Toc422069860 7
4.2 Маркирование GOTOBUTTON _Toc422069861 7
4.3 Вырезание GOTOBUTTON _Toc422069862 8
4.4 Шлифование GOTOBUTTON _Toc422069863 8
Список используемых источников GOTOBUTTON _Toc422069864 9
1 Технология электроэрозионной обработки
1.1 Сущность электроэрозионной обработки
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;
— хорошая фильтруемость;
— 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 |
|
4720М |
Станок настольный электроэрозионный копировально-прошивочный. Универсальный. |
Изготовление рабочих деталей пресс-форм, фасонных деталей из труднообрабатываемых штампов. Производительность — 70 мм2/мин, шероховатость — Ra = 0,8¸0,4. |
|
4К721АФ1 |
Электроэрозионный копировально-прошивочный станок. Универсальный. |
Обработка сложнопрофильных отверстий. Производительность — 250 мм2/мин, шероховатость — Ra = 1,25. |
|
4Е723-01Ф1 |
Электроэрозионный копировально-прошивочный станок. Универсальный. |
Изготовление элементов деталей из труднообрабатываемых сплавов, прореза отверстий. Производительность — 1200 мм2/мин, шероховатость — Ra = 2,5. |
|
4П724Ф3М |
Электроэрозионный станок копировально-прошивочный с ЧПУ. Универсальный. |
Изготовление элементов деталей ковочных штампов, прореза фасонных отверстий. Производительность — 200 мм2/мин, шероховатость — Ra = 3,2¸1,6. |
|
4Б611 |
Переносной электроэрозионный станок. Специальный. |
Прошивание отверстий. Производительность — скорость углубления — 15 мкм/мин. Шероховатость Rz = 160. |
|
4531Ф3 |
Электроэрозионный станок с программным управлением для профильной вырезки. |
Вырезка проволочным ЭИ деталей вырубных штампов, матриц, шаблонов. Производительность — 18 мм2/мин. Шероховатость — Ra=1,25. |
|
4735Ф3М |
Электроэрозионный станок, вырезной, высокой точности с ЧПУ. Специализированный. |
Вырезка проволочным ЭИ деталей вырубных штампов, матриц, фасонных резцов, шаблонов. Производительность — 40 мм2/мин. Шероховатость — Ra = 1,25. |
|
ЭФА |
Электроэрозионный станок, фотокопировальный. Специализированный. |
Вырезка проволочным ЭИ деталей вырубных штампов, матриц, шаблонов, изделий народного потребления. Производительность — 20 мм2/мин. Шероховатость — Ra = 1,25. |
3 Общая характеристика процесса
электроэрозионной обработки
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:
* отрезка (ЭЭОт)
* объемное копирование (ЭЭОК)
* вырезание (ЭЭВ)
* прошивание (ЭЭПр)
* шлифование (ЭЭШ)
* доводка (ЭЭД)
* маркирование (ЭЭМ)
* упрочнение (ЭЭУ)
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 выс