Видеокурс по SIMATIC STEP 7


Электроэрозионная обработка

Электроэрозионная обработка
Электрофизическая обработка основана на электроэрозионном разрушении материала детали, поэтому получила название электроэрозионной обработки (ЭЭО).

Электроэрозионная обработка использует расплавление и испарение малых порций металла импульсами электрической энергии, которые вырабатываются периодически специальными генераторами. Обработка ведется в жидкой среде, и развивающиеся в межэлектродном промежутке в момент прохождения разряда гидродинамические силы выбрасывают расплавленную порцию металла из зоны обработки. Это позволяет электроду постепенно внедряться в обрабатываемую заготовку, которая присоединяется к тому полюсу, на котором выделяется больше тепла. Разряд, т. е. пробой межэлектродного промежутка, возникает каждый раз между наиболее сближенными точками анода и катода. В результате каждого импульса на поверхности электродов образуются небольшие углубления, форма и размеры которых зависят от мощности импульса, его длительности и свойств обрабатываемого материала. Следует обратить внимание на то, что удаление материала происходит на обоих электродах (с заготовки и с инструмента). Разрушение электрода-инструмента (или износ) — явление нежелательное не только потому, что на него бесполезно затрачивается энергия, но и из-за снижения точности обработки и экономичности процесса. Уменьшения износа электрода-инструмента добиваются выбором для его изготовления соответствующих материалов, применением униполярных импульсов, подключением электрода-инструмента к тому из полюсов источника тока, на котором его износ будет минимальным.

Различные материалы по-разному противостоят эрозионному разрушению. Чем выше температура плавления и кипения материала, тем больше он подходит для использования в качестве электрода- инструмента. Большое значение имеет также теплопроводность материала. Наоборот, механические свойства материала, его твердость и вязкость почти не влияют на интенсивность эрозии.

Эрозионная обработка осуществляется импульсами различной про должительности, это зависит от типа генератора. Чем короче им пульс, тем более высокие температуры развиваются в канале разряда тем сильнее сказывается различие в интенсивности эрозии заготовку и инструмента. При коротких импульсах мгновенная мощность очень велика, и вследствие торможения электронов большая часть энергии выделяется в виде тепла на аноде. Температура в анодном пятне резко повышается и может достигать 10000° С. В таких условиях преобладает испарение металла. При одинаковом материале заготовки и электрода-инструмента более интенсивно будет разрушаться тот из них. который подключен к плюсу источника тока, т. е. является анодом. Поэтому электрод-инструмент при использовании коротких импуль сов тока делают катодом, т. е. обработку ведут при прямой полярности. Добиться заметного снижения износа электрода-инструмента в условиях чрезмерно высокой температуры выбором материала с более высокой температурой плавления в этом случае не удается.

При импульсах значительной продолжительности мощность раз ряда и температура в канале разряда обычно намного ниже. В этом случае износ электрода в значительной степени зависит от теплопроводности материала, из которого он изготовлен. Преобладающим здесь является ионный процесс; вследствие ионной бомбардировки больше тепла выделяется на катоде. Поэтому инструмент правильнее подсоединять к плюсу источника тока, т. е. делать его анодом (обратная полярность). Выбором материала электрода с высокой температурой плавления и высокой теплопроводностью в данном случае можно добиться значительного снижения его износа. Одним из самых стойких материалов, применяемых для изготовления электродов-инструментов, является графит. Даже при малой длительности импульсов (до 100 мкс) электроды из него изнашиваются в 5-10 раз меньше, чем медные. При увеличении продолжительности импульсов до 1000 2500 мкс износ электродов из графита оказывается в 100-500 раз меньше, чем медных.

Импульсы малой длительности (до десятков микросекунд) пригодны для обработки твердых сплавов и других тугоплавких материалов, импульсы большой продолжительности (до нескольких тысяч микросекунд) — для обработки стали и вообще материалов со сравнительно небольшой температурой плавления. Применение импульсов большой продолжительности при обработке твердых сплавов нежелательно не только из-за невысокой температуры в канале разряда, но и по той причине, что быстрое охлаждение твердого сплава при прогреве его на значительную глубину может вызвать термические напряжения и образование микротрещин. При большой продолжительности импульсов, когда преобладает не взрывное испарение металла, а происходит перевод его в капельножидкое состояние, ухудшается выброс отходов из зоны обработки и, чтобы не снизить эффективности процесса, применяют прокачку рабочей жидкости через меж- электродный промежуток. Перевод металла в капельножидкое состояние, вместо парообразования, снижает энергоемкость процесса, делает его более экономичным.

Классификация комбинированных методов обработки

Среди рассмотренных групп методов в «чистом виде» наиболее широко используются методы механической и термической...

Оценка шероховатости поверхности

Для оценки и измерения шероховатости поверхности разработаны соответствующие методы и средства в виде...

Испытательные машины

Существуют различные конструкции машин для определения износостойкости. Одной из наиболее распространенных является...