Электроэрозионная обработка

Электроэрозионная обработка

Государственный комитет по высшему образованию РФ

Новгородский Государственный Университет

имени Ярослава Мудрого

Кафедра ХиПОМ

Отчет по практической работе № 3

по дисциплине ТМОХИ:

“Электроэрозионная обработка”

Преподаватель:

Ганенкова Н.А.

Студент:

Москалев П.В.

гр. 4101

Новгород

1998 г.

Содержание

1 Технология электроэрозионной обработки 3

1.1 Сущность электроэрозионной обработки 3

1.2 Рабочая среда 4

1.3 Электроды-инструменты 4

2 Электроэрозионные станки 5

3 Общая характеристика процесса электроэрозионной обработки 6

4 Типовые операции электроэрозионной обработки 7

4.1 Прошивание отверстий 7

4.2 Маркирование 7

4.3 Вырезание 8

4.4 Шлифование 8

Список используемых источников 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.

[pic]

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 [pic] (смесь керосин-масло индустриальное), а

на чистовых [pic] (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 [pic]

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 |Наименование станка |Назначение и краткая характеристика |

|станка | | |

|4720М |Станок настольный |Изготовление рабочих деталей |

| |электроэрозионный |пресс-форм, фасонных деталей из |

| |копировально-прошивочный.|труднообрабатываемых штампов. |

| |Универсальный. |Производительность — 70 мм2/мин, |

| | |шероховатость — Ra = 0,8(0,4. |

|4К721АФ1|Электроэрозионный |Обработка сложнопрофильных отверстий.|

| |копировально-прошивочный |Производительность — 250 мм2/мин, |

| |станок. Универсальный. |шероховатость — Ra = 1,25. |

|4Е723-01|Электроэрозионный |Изготовление элементов деталей из |

|Ф1 |копировально-прошивочный |труднообрабатываемых сплавов, прореза|

| |станок. Универсальный. |отверстий. Производительность — |

| | |1200 мм2/мин, шероховатость — |

| | |Ra = 2,5. |

|4П724Ф3М|Электроэрозионный станок |Изготовление элементов деталей |

| |копировально-прошивочный |ковочных штампов, прореза фасонных |

| |с ЧПУ. Универсальный. |отверстий. Производительность — 200 |

| | |мм2/мин, шероховатость — |

| | |Ra = 3,2(1,6. |

|4Б611 |Переносной |Прошивание отверстий. |

| |электроэрозионный станок.|Производительность — скорость |

| |Специальный. |углубления — 15 мкм/мин. |

| | |Шероховатость Rz = 160. |

|4531Ф3 |Электроэрозионный станок |Вырезка проволочным ЭИ деталей |

| |с программным управлением|вырубных штампов, матриц, шаблонов. |

| |для профильной вырезки. |Производительность — 18 мм2/мин. |

| | |Шероховатость — Ra=1,25. |

|4735Ф3М |Электроэрозионный станок,|Вырезка проволочным ЭИ деталей |

| |вырезной, высокой |вырубных штампов, матриц, фасонных |

| |точности с ЧПУ. |резцов, шаблонов. Производительность |

| |Специализированный. |— 40 мм2/мин. Шероховатость — |

| | |Ra = 1,25. |

|ЭФА |Электроэрозионный станок,|Вырезка проволочным ЭИ деталей |

| |фотокопировальный. |вырубных штампов, матриц, шаблонов, |

| |Специализированный. |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:

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 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.

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 ЭИ и окончательный — чистовым и

доводочным.

4 Типовые операции

электроэрозионной обработки

По технологическим признакам устанавливаются следующие виды ЭЭО:

4. отрезка (ЭЭОт)

5. объемное копирование (ЭЭОК)

6. вырезание (ЭЭВ)

7. прошивание (ЭЭПр)

8. шлифование (ЭЭШ)

9. доводка (ЭЭД)

10. маркирование (ЭЭМ)

11. 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 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 мм2/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.