Электроэрозионная обработка

     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. [3] 
 
 
 
 
 
 
 

4. Электоэрозионное  оборудование

    Конструкция станков  зависит  от  габаритов,  массы  заготовок,  требования к качеству поверхности, назначения станка.  Станки  делят на  прошивочные, шлифовальные, станки для разрезания профильным и непрофилированным инструментом.

Отдельные группы представляют станки для электроконтактной  обработки на  воздухе и установки для упрочнения и легирования.

    Прошивочные станки   предназначены   для   получения   отверстий,   полостей, углублений.   Станки   для   изготовления   полостей   профильным   ЭИ  называют копировально-прошивочными.   Универсальные    копировально-прошивочные    станки позволяют выполнять не только полости,  но и отверстия любого сечения,  наносить на  заготовки  надписи.  Среди  электроэрозионного  оборудования  такие   станки встречаются  чаще  всего.   

4.1 . Компоновка 

    Станки для электроэрозионной обработки в отличие от механообрабатывающих имеют генератор импульсов, систему очистки и подачи рабочей среды в зону обработки, средства регулирования и управления процессом. На рис. 1 показана типовая структура электроэрозионного станка.

Рис. 1 

Механическая часть 1 включает рабочий стол для установки и закрепления приспособлений или заготовки, ванну для рабочей жидкости, устройство для закрепления электрода-инструмента, механизмы его перемещения, следящие элементы систем регулирования и управления процессом. Генератор импульсов 2 может быть как встроенным, так и выполненным   в виде автономного блока. Электрошкаф 3 включает электрические узлы - пускатели, рубильники, предохранители и др. Рабочая жидкость хранится в ванне 4, которая комплектуется насосом и устройством для очистки среды от продуктов обработки. В большинстве электроэрозионных станков ванну помещают внутри механической части, сокращая потребную для размещения станка производственную площадь. Для уменьшения потерь энергии в соединительных проводах необходимо размещать все элементы в непосредственной близости от механической части. Электроэрозионное оборудование выпускается серийно или изготовляется по индивидуальным заказам. Оно может быть универсальным, специализированным и специальным. В нем используют унифицированные узлы - генераторы, приводы, регуляторы, - пригодные для комплектования различных видов станков. 

4.2. Генераторы импульсов 

      При расчете и выборе генератора исходят из условия получения формы и мощности импульса, необходимых для обеспечения требуемых технологических показателей процесса. Черновую и чистовую обработку обычно ведут от одного и того же генератора. В настоящее время в электроэрозионных станках используют релаксационные, машинные, магнито-насыщенные, ламповые и полупроводниковые генераторы.

      Хронологически  первым генератором был релаксационный RC-гeнератор, который предложили использовать изобретатели метода Б. Р. Лазаренко и Н. И. Лазаренко. Такие генераторы успешно применяются до настоящего времени для обработки на электроискровых режимах. Позже стали применять ламповые генераторы, позволившие   получить более мощные импульсы, не зависящие от   физического  состояния межэлектродного промежутка, и машинные генераторы с приводом от электродвигателей. В машинных генераторах энергия импульсов достигает весьма больших значений, что позволяет производить обработку крупных заготовок с высокой производительностью. Однако данный тип генераторов в настоящее время практически не применяется на производстве из-за повышенного уровня шума при работе. Следующим этапом развития было появление магнитонасыщенных генераторов и наиболее перспективных уст-генераторов на полупроводниковых приборах - транзисторах и тиристорах.

Рис. 2 

      Релаксационными генераторами называют те, у которых  параметры импульса определяются состоянием межэлектродного-промежутка. К ним  относятся RС-генераторы (рис. 2, a), RLC-генераторы (рис. 2, б) и RCL-генераторы (рис. 2, в), CL- и LC-генераторы, у которых в зарядный или разрядный контуры включены индуктивные элементы и исключен токоограничивающий резистор (рис. 2, г), и СС-генератор, в котором ограничение тока обеспечивается конденсатором в зарядной цепи  (рис. 2, д).

      Все релаксационные генераторы содержат зарядную и разрядную (выделена на рис. 2 толстой линией) цепи. В зарядной цепи установлены источник питания ИП и включатель К. В RC-, RLC-, RCL-схемах, кроме того, имеется токоограничивающий резистор R. Разрядная цепь содержит конденсатор С и межэлектродный промежуток МЭП, кроме того, в RCL-схеме (рис. 2, в) в разрядную цепь включен индуктивный элемент L.

      Рассмотрим  работу RC-генератора с начального момента, когда конденсатор С не заряжен (рис. 2, а). При замыкании включателя К конденсатор С через резистор R заряжается от источника питания ИП и напряжение на конденсаторе С, а следовательно, и на межэлектродном промежутке МЭП повышается. Когда напряжение достигнет пробивного для данного размера межэлектродного зазора, происходит пробой промежутка и энергия, запасенная в конденсаторе С за время заряда, выделяется в межэлектродном промежутке. Напряжение на конденсаторе падает, и разряд через межэлектродный промежуток прекращается. С этого момента начинается период деионизации межэлектродного промежутка (восстановления его диэлектрической прочности) и зарядка конденсатора С. Время зарядки конденсатора, как известно, определяется постоянной времени τ = RC. Для нормального протекания процесса необходимо, чтобы время зарядки было больше периода деионизации промежутка, иначе возможен переход импульсного разряда в дуговой. Требуемое соотношение этих периодов достигают подбором сопротивления резистора R и емкости конденсатора С. Чем они больше, тем медленнее происходит зарядка конденсатора. По мере съема металла с заготовки расстояние между электродами растет и достигает такого значения, при котором напряжение на конденсаторе становится недостаточным для разряда. Если быстро сближать электроды (быстрее, чем происходит съем металла под действием эрозии), разряды будут происходить при низком напряжении, т. е. иметь малую энергию. И хотя частота следования разрядов возрастает, скорость съема металла снижается. При совсем малых расстояниях между электродами паузы между разрядами будут недостаточны для деионизации промежутка и процесс перейдет в дуговой. Таким образом, режим работы релаксационного RC-генератора определяется состоянием межэлектродного зазора.

      В RC-генераторах значительная часть энергии теряется на нагрев резистора и другие потери. Поэтому КПД таких генераторов не превышает 25%. Мощность RC-генераторов обычно ограничивают 5...7 кВт, т. е. используют их в основном для чистовой обработки. Включением в зарядную цепь индуктивного элемента L (RLC-генератор на рис. 2, б) удается ускорить процесс зарядки кон

Заключение 

     В современном обществе уровень жизни  людей определяется эффективностью производства. Первоочередной задачей  отечественной экономики является повышение производительности труда и качество выпускаемой продукции. Это может быть достигнуто на основе высокоэффективных технологий автоматизированного производства.

     Развитие  всех отраслей промышленности, особенно авиационной и ракетно-космической  техники, привело к использованию  материалов со специальными эксплуатационными свойствами: сверхтвердых, весьма вязких, жаропрочных, композиционных. Обработка заготовок из этих материалов обычными методами (способами) механической обработки весьма затруднительна или невозможна вообще. Поэтому параллельно с разработкой этих материалов создавались принципиально новые методы (способы) обработки. Характерно что при механической обработке в технологическом оборудовании электрическая энергия превращается в механическую и за счет силового воздействия инструмента (штампа, резца, фрезы, шлифовального круга и т. д.) на заготовку происходит ее формирование (формообразование).

     Электрофизические (ЭФ) методы обработки основаны на непосредственном воздействии различных видов  энергии на обрабатываемую заготовку. При обработке заготовок этим методом отсутствует силовое воздействие инструмента на заготовку или оно настолько мало, что практически не влияет на суммарную погрешность обработки. Эти методы позволяют изменять форму обрабатываемой поверхности заготовки и влиять на состояние поверхностного слоя. Так, в некоторых случаях наклеп обработанной поверхности не образуется, дефектный слой незначителен, удаляются прижоги поверхности, полученные при шлифовании, повышаются коррозионные, прочностные и другие эксплуатационные характеристики поверхностей деталей.

     Кинематика  формообразования поверхностей деталей  электрофизическими методами обработки, как правило, проста, что обеспечивает точное регулирование процессов и их автоматизацию. Электрофизические методы обработки являются универсальными и обеспечивают непрерывность процессов при одновременном формообразовании всей обрабатываемой поверхности. При этом появляется возможность обрабатывать очень сложные наружные и внутренние поверхности заготовок.

     Технологическое оборудование для электрофизических методов обработки, так же как и металлорежущие станки, оснащается системами ЧПУ. Внедрение их в различных отраслях промышленности обеспечивает получение значительного экономического эффекта.

     Выполнив  контрольную работу, я убедился, что изобретение электроэрозионной обработки вот уже несколько десятилетий позволяет машино- и приборостроителям решать сложные технологические задачи при изготовлении деталей сложной конфигурации из обрабатываемых материалов. ЭЭО позволяет конструкторам и технологам выбрать оптимальный вариант конструкции, материала детали и технологического процесса.

     К электротехнологии относятся электрические способы обработки металлов, получившие большое развитие за последнее десятилетие.

     Таким образом, новые методы обработки металлов нашли широкое применение в отраслях промышленности и машиностроения. С помощью этих методов существенно повышается качество и точность обработки материалов. 
 

      Список литературы 

1. Артамонов Б.А., Волков Ю.С. и др. Электрофизические и электрохимические методы обработки материалов. М.: Высшая школа, 1983

2. Лившиц А.Л. Электроэрозионная обработка металлов. М.: Высшая школа, 1979

3. Артамонов Б.А. и др. Размерная электрическая обработка металлов. М.: Высшая школа, 1978

4. Справочник  по электрохимическим и электрофизическим методам обработки. Под ред. Волосатова В.А. Ленинград: Машиностроение, 1988

5. Немилов Е.Ф. Электроэрозионная обработка материалов, Л., Машиностроение, 1989

6. Фатеев Н.К. Технология электроэрозионной обработки, Л., Машиностроение, 1990

7. Артамонов Б.А., Волков Ю.С. и др. Электрофизические и электрохимические методы обработки материалов М.: Высшая школа, 1983

8. Дриц М.Е., Москалев М.А., Технология конструкционных материалов и материаловедение. М.: Высшая школа, 1990

9. Дальский А.М. Технология конструкционных материалов. М.: Машиностроение, 2002