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.
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, 8ё0, 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, 2ё1, 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
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,
5ё0, 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.