Лекция  № 7

Проектирование  технологических операций ЭЭО

План  лекции

1. Определение оптимальных режимов ЭЭО.
2. Выбор рабочих жидкостей.
3. Выбор материала ЭИ.
4. Классификация способов ЭЭО.

 

1. Определение  оптимальных режимов ЭЭО.

      Оптимальным называют режим, который обеспечивает заданную точность размеров и качество обрабатываемой поверхности при минимальной себестоимости операции.

      Режим ЭЭО включает :

      1. Электрические параметры процесса;

      2. Кинематические параметры процесса;

      3. Тип РЖ и способ ее подачи  в МЭП;

      4. Материал ЭИ.

      Определение оптимального режима ЭЭО – задача весьма сложная и решается обычно в 2 этапа :

      1. Определение ориентировочного режима  по руководящим материалам (таблицы,  номограммы, расчетные формулы и  др.).

      2. Экспериментальная доводка режима. 

Электрические параметры режима ЭЭО.

      Основными электрическими параметрами ЭЭО, определяющими  производительность и качество ЭЭО  являются :

            W_и – энергия импульса;

            t_и – длительность импульса;

            f – частота;

            тип импульса и полярность.

      В зависимости от требований точности и качества поверхности, а также производительности процесса, режимы ЭЭО принято делить на три типа : 

Режимы  ЭЭО.

                                          Таблица 1

 

      В практике ЭЭО обычно используют производные  электрические параметры, более  удобные для измерения и для настройки станка. Их вид различен для разновидностей ЭЭО. 

Электрический режим для ЭИс.

                                          Таблица 2

 

Электрический режим для ЭИм.

      Таблица 3

 

      При черновой обработке величина рабочего тока обычно выбирается максимально  допустимой для заданной площади  обработки по графикам, приведенным в паспорте станка (рис.1).

 I_СР , А

 

          S ,мм 

      Рис.1. Зависимость технологического тока от площади обработки – S.

      В практике ЭЭО для выбора оптимального режима обработки часто используются номограммы типа :

   R_z , мкм

I_СР, А

    Q, мм³/мин 

 

   S ,см²

      (шкалы  величин нелинейные). 

      Рис.2. Номограмма для выбора режима ЭЭО. 
 

Кинематические  параметры.

      Основным  кинематическим параметром ЭЭО является скорость перемещения ЭИ (ЭЗ) V (мм/ мин). Величина, как правило, устанавливается автоматически на станке и должна быть равна скорости эрозии материала ЭЗ при заданном режиме обработки (обеспечивается автоматическим регулятором станка, осуществляющим слежение за величиной МЭЗ по среднему току или среднему напряжению).

      К числу определяемых кинематических параметров относятся дополнительное движение, определяемое спецификой схемы ЭЭО :

1. Скорость  вращения ЭИ при обработке  вращающимся инструментом.

2. Скорость  перемотки проволоки при ЭЭО  проволочным ЭИ.

3. Частота  и амплитуда вибрации при обработке с вибрациями ЭИ.

4. Кинематические  параметры плоскопараллельного  движения при работе с планетарной  головкой, устанавливаемой на пиноли  ЭЭ станка. 

2. Выбор  РЖ.

      Вид и способ подачи РЖ существенно влияет на технологические показатели процесса.

Области применения РЖ.

      Таблица 4

      Под локальностью ЭЭО понимается невозможность  прохождения электрического разряда  при увеличении МЭП на некоторую  величину.

      При ЭЭО проволочным ЭИ в случае применения минерального масла происходит налипание продуктов пиролиза на поверхность обрабатываемого паза.

      С целью улучшения условий удаления шлама применяют принудительную прокачку РЖ :

1. подача РЖ в рабочую зону струей под давлением (эффективно при ЭЭО проволочным электродом).

      Подача РЖ

     3      4

         1

      2 

      Рис.3 Схема ЭЭО проволочным электродом.

      1 – ЭЗ ;    2 – ролик направляющий ;    3 – электрод-проволока  ;

      3 – каналы ;    4 – сопло.

2. подача РЖ через отверстие в ЭИ диаметром 1...3 мм (отверстие в ЭИ также выполняется ЭЭ прошиванием).
3. подача РЖ путем отсоса из отверстия в ЭИ.

      Расход  РЖ зависит от условий ЭЭО :

      Q^I = 5 см³/с – черновая обработка;

      Q^I = 0,05...5 см³/с – чистовая обработка.

          3

       1

         2

 

Рис.4 Схема ЭЭО фасонной полости.

1 –  ЭИ ;     2 – ЭЗ ;     3 – каналы подвода РЖ. 

3. Выбор материала  ЭИ. 

      Выбор материала ЭИ зависит от материала  ЭЗ, размеров ЭИ, вида обработки, ее точности.

      Таблица 5

 

Область применения ЭЭО.

      Рациональная  область применения ЭЭО определяется ее специфическими особенностями :

1 –  слабая зависимость производительности  от твердости материала заготовки;

2 –  отсутствие силовых воздействий  на заготовку;

3 –  возможность получения сложных  поверхностей при простейшей  кинематике обработки (чаще всего  при поступательном перемещении ЭИ).

            Недостатки ЭЭО :

1 –  невозможность обработки диэлектриков;

2 –  высокая энергоемкость процесса;

3 –  наличие дефектов поверхностного  слоя. 

4. Классификация способов  ЭЭО. 

Современные методы ЭЭО могут быть объединены в две основные группы :

            1 – обработка  профилированным ЭИ;

            2 – обработка  непрофилированным ЭИ (проволочным).

      Особую  группу составляют разновидности процесса ЭЭО. 

ЭЭО профилированным  ЭИ.

      Сущность  методов заключается в формообразовании, осуществляемым по принципу копирования, когда форма ЭИ передается заготовке. В этом случае на точность ЭЭО непосредственно влияет износ ЭИ, точность его изготовления.

      Допуск  на ЭИ определяется таким образом :

       d_эи = (0,3...0,4)d_эз , где d_эз – допуск на электрод-заготовку.

      Обычно  точность изготовления ЭИ соответствует  точности металлорежущего инструмента.

d_ЭИ = 0,015...0,1 мм

Объемное  копирование.

      Особенностью  этих методов формообразования является обработка трехмерных поверхностей типа полостей или выступов,имеющих переменный контур параллельных сечений. 

<