Лекции по физико-химическому процессу обработки

1. Формообразование путем копирования формы инструмента.

При этом используется поступательное движение электродного инструмента, которое в некоторых случаях дополняется вращательными движениями. В этом случае каждая точка электродного инструмента описывает круговую траекторию относительно своего начального положения.

2. Формообразование путем взаимного перемещения обрабатываемой заготовки и инструмента (непрофилированного).

Например, вырезание проволокой, резка диском и т.д.

3. Формообразование путем взаимного перемещения обрабатываемой заготовки и профилированного инструмента.

Производительность  ЭЭО. 

      В отличии от традиционных методов  обработки производительность ЭЭО  оценивают не выработкой, а объёмом удаляемого с обрабатываемой поверхности металла в единицу времени. Для  оценки производительности можно использовать зависимость:

- зависит от материала электрода  (5…15) Al…Cu.

- зависит от обрабатываемого  материала (2…12) TC…Al. 

       В тоже время в большинстве случаев  обработки часть импульсов расходуется впустую. В связи с этим вводят коэффициент . Для оценки возможной производительности при ЭЭО воспользуемся следующей трехмерной диаграммой 

       Обрабатываемый  материал – сталь, электрод материал – медь, рабочая жидкость – индустриальная масло, частота импульса – 400Гц. При  постоянной энергии импульса уравнение  площади обработки при постоянном среднем токе приводит к снижению пути из-за уравнения числа эвакуационных импульсов или холостых.

       При уменьшении площади обработки из-за возрастания тепло-газосодержания  в электродном промежутке увеличивается  число импульсов при котором  происходит в газовой среде, т.е. менее эффективный с точки зрения производительности.

       Одним из условий повышения производительности является правильный выбор рабочей  жидкости, т.е. ее характеристика определяет с одной стороны усилия пробоя , второе – вязкости среды .

       Вязкость  среды подбирают таким образом  чтобы происходил эффективный захват продукции эрозии и не требует значительных усилий. 

Пути  повышения производительности ЭЭО 

1. Увеличение  амплитуды импульса напряжений. Это приводит к облегчению усилий эвакуации удаления продуктов эрозии. Однако снижается КПД из-за уравнения энергоемкости процессов.
2. Наиболее эффективной мерой повышения процессов является  - прокачка жидкости межэлектродный промежуток, что позволяет в 1,5..2 раза увеличить производительность по сравнению с неподвижной средой.
3. В ряде случаев используют вибрацию электродов. Колебания электрода способствует повышению точности формообразования и улучшение удаления продуктов эрозии.
4. Используется релаксация, т.е. искусственное прерывание процесса.
5. При прошивании глубоких отверстий целесообразно применять конструктивные формы инструмента.
6. Использование вращения электрода инструмента для некоторых схем формообразования.

      Погрешность обработки при ЭЭО 

      В машиностроении под точностью обработки  понимают точность выполненных размеров, точность формообразования и точность взаимно расположенных поверхностей.

       Погрешность обработки зависит от схематических  и случайных составляющих. Систематические погрешности могут заранее оценены , соответствующим образом компенсировав и тем самым их влияние на поверхность исключено.

       Все погрешности определенной поверхности  ЭЭО можно разбить на:

1. Погрешности связанные со станком:

• Геометрическая погрешность самого станка ;
• Упругие деформации технологической системы ;
• Поперечная вибрация электрода .
2. Погрешности вызванные температурной деформацией технической системой ;

      Размеры инструмента и заготовки при изменении температуры увеличиваются или уменьшаются неравномерно.

3. Погрешности настройки:

• Погрешности установки заготовки ;
• Погрешности установки электрода ;
• Погрешность настройки в зависимости от метода настройки .

      Автоматическая  настройка позволяет устранить  погрешность, т.к. осуществляется с  точностью до 1 мкм.

4. Погрешности, связанные с процессом ЭЭО.

• Погрешность от износа ЭИ .

      Точность, связанная с износом анализируют по двум критериям: объемное и местное. Местный износ ЭИ оценивают в критических сечениях.

• Погрешность обусловленная межэлектродным промежутком .

Поскольку эта  величина переменна, возникают различные условия обработки, которые сказываются на точности формообразования. Для уменьшения этой погрешности процесс ведут в несколько стадий меняя конфигурацию ЭИ.