Принцип действия электроэрозионного станка

This server could not verify that you are authorized to access the document requested. Either you supplied the wrong credentials (e.g., bad password), or your browser doesn’t understand how to supply the credentials required.

Additionally, a 401 Authorization Required error was encountered while trying to use an ErrorDocument to handle the request.

Принцип действия электроэрозионного станка

Принцип действия электроэрозионного станка

Электроэрозионная обработка (аббр. ЭЭО) — обработка, заключающаяся в изменении формы, размеров, шероховатости и свойств поверхности электропроводной заготовки под действием электрических разрядов, возникающих между заготовкой и электродом-инструментом.

Один из электродов является обрабатываемой заготовкой, другой — электрод-инструментом. Разряды производятся периодически, импульсно, так чтобы среда между электродами восстановила свою электрическую прочность. Для уменьшения износа электрода-инструмента подаются униполярные импульсы технологического тока. Полярность зависит от длительности импульса, поскольку при малой продолжительности импульса преобладает эрозия (износ) анода, а при большой длительности импульса преобладает эрозия (износ) катода. На практике используются оба способа подачи униполярных импульсов: с подключением заготовки к положительному полюсу генератора импульсов (т. н. включение на прямую полярность), и с подключением заготовки к отрицательному полюсу (т. н. включение на обратную полярность).

Содержание

Виды ЭЭО [ править | править код ]

  • Комбинированная электроэрозионная обработка — выполняется одновременно с другими видами обработки
  • Электроэрозионно-химическая обработка (ЭЭХО) — комбинированная электроэрозионная обработка, осуществляемая одновременно с электрохимическим растворением материала заготовки в электролите
  • Электроэрозионная абразивная обработка — абразивная обработка с использованием электроэрозионного разрушения металла
  • Анодно-механическая обработка — электрохимическая обработка в жидкой среде, при которой осуществляется растворение материала электрода-заготовки под действием электрического тока с образованием на обрабатываемой поверхности окисных плёнок и их удаление механическим действием.

Может сопровождаться электроэрозионной обработкой

  • Электроэрозионное упрочнение — электроэрозионная обработка, при которой увеличивается прочность поверхностного слоя заготовки
  • Электроэрозионное объёмное копирование — электроэрозионная обработка, при которой на электроде-заготовке отображается форма поверхности электрода-инструмента
  • Электроэрозионное прошивание — электроэрозионная обработка, при которой электрод-инструмент, углубляясь в электрод-заготовку, образует отверстие постоянного сечения
  • Электроэрозионное маркирование
  • Электроэрозионное вырезание — электроэрозионная обработка, при которой электрод-инструмент в виде непрерывно перематывающейся проволоки при движении подачи осуществляет обход заготовки по заданной траектории, образуя поверхность заданного контура
  • Электроэрозионная отрезка — электроэрозиониая обработка, при которой заготовка разделяется на части
  • Электроэрозионное шлифование — шлифование с использованием электроэрозионного разрушения металла
  • Электроэрозионная доводка
  • Электроэрозионная обработка с прямой полярностью
  • Электроэрозионная обработка с обратной полярностью
  • Многоэлектродная эрозионная обработка
  • Многоконтурная обработка
Читать также:  Пресс для сыра из дерева

Характеристики электрического разряда при ЭЭО [ править | править код ]

Электрический разряд между электродами идёт в несколько этапов: сначала происходит электрический пробой, который может сопровождаться искровыми разрядами; затем устанавливается дуговой разряд. Поэтому многие генераторы способны выдавать многоступенчатую форму импульса.

Частота импульсов и их длительность выбирается исходя из технологических требований к обрабатываемой поверхности. Длительность импульса обычно лежит в диапазоне 0,1 .. 10 −7 секунды, частота от 5 кГц до 0,5 МГц. Чем меньше длительность импульса, тем меньше шероховатость получаемой поверхности. Средний ток во время ЭЭО зависит от площади обрабатываемой поверхности. При площади 3600 мм² оптимальный ток приблизительно равен 100 А.

Особенности ЭЭО [ править | править код ]

Электрод-инструмент может иметь достаточно произвольную форму, что позволяет обрабатывать закрытые каналы, недоступные обычной механической обработке.

ЭЭО могут подвергаться любые токопроводящие материалы. Основные недостатки ЭЭО это невысокая производительность (скорость подачи обычно

10 мм/мин) и высокое энергопотребление.

История [ править | править код ]

Роберт Бойль (1694), Бенджамин Франклин (1751), Джозеф Пристли (1766) Лихтенберг Георг Кристиан (1777): делали первые сообщения об электрических разрядах и эффектах, их сопровождающих.

1938 году советский инженер Л. А. Юткин показал, что серия электроискровых разрядов порождает формообразующие гидравлические удары, что положило начало электроискровой штамповке металлов, и стало следующим, после электродуговой сварки, шагом по развитию технологических методов формообразования электрическими разрядами [1] .

В 1941 году докторам Борису Романовичу Лазаренко и Наталье Иосифовне Лазаренко (Московский Государственный Университет) было поручено найти методы увеличения срока службы прерывателей-распределителей зажигания автомобильных двигателей.

В результате исследований и экспериментов с вольфрамом было обращено внимание на направленное разрушение электрическими разрядами, создаваемыми импульсами определённой формы тока, что послужило толчком к созданию в 1943 году нового технологического процесса обработки заготовок с помощью электроэрозии.

В 1943 году советские учёные — супруги Борис Романович Лазаренко и Наталия Иоасафовна Лазаренко, предложили использовать электроэрозионные свойства разрядов в воздушном промежутке для формообразования (электроискровой метод электроэрозионной обработки) [2] . На изобретение было получено авторское свидетельство № 70010 от 3.04.1943 года, патент Франции № 525414 от 18.06.1946 года, патент Великобритании № 285822 от 24.09.1946 года, патент США № 6992718 от 23.08.1946 года (указанный патент имеет совсем иную дату и тему [3] ), патент Швейцарии № 8177 от 14.07.1946 года, патент Швеции № 9992/46 от 1.11.1946 года [4] . В 1946 году им была присуждена Сталинская премия, а 26 июня 1949 года Борису Романовичу Лазаренко была присуждена учёная степень доктора технических наук.

Читать также:  Можно ли зарядить необслуживаемый автомобильный аккумулятор

В 1948 году советский специалист М. М. Писаревский предложил более экономичный электроимпульсный метод обработки [2] .

В 1952 году швейцарская фирма CHARMILLES TECHNOLOGIES представила миру первый электроэрозионный прошивочный станок ELERODA D1.

В 1969 году швейцарская фирма AGIE представила первый станок электроимпульсной обработки непрофилированным электродом с ЧПУ [5] .

Технико-экономические показатели станка

Обработка металлов различного уровня твердости с высокой точностью возможна при использовании нетрадиционных способов. К ним относится и резка, шлифовка и укрепление поверхности электроэрозионными воздействиями. Электроэрозионный станок придуман достаточно давно, но получил распространение только в последние десятилетия.

Первый станок промышленного уровня был создан компанией CHARMILLES TECHNOLOGIES в 1952 году, а электроэрозионный станок с ЧПУ появился в 1969 году. По сравнению с традиционными способами обработки металлов — ковкой, литьем, шлифованием, фрезеровкой, электроискровой способ можно считать инновационным. Первым упоминаниям о кованых и литых изделиях несколько тысяч лет.

Электроэрозионная обработка – это такая обработка, при которой происходит изменение формы, размеров, качества поверхности заготовки, которые происходят под действием электрических разрядов, что приводит к разрушению поверхности. В процессе этой обработки, материал заготовки плавится и (или) исправляется и удаляется в жидком и (или) парообразном состоянии. Удаление обычно носит взрывной (импульсный) характер, протекая в короткий отрезок времени на небольшом участке поверхностей, в месте локализации канала разряда. Канал разряда – это заполненная плазмой цилиндрическая область малого сечения.

Плазма – нагретый до высокой температуры ионизированный газ. И результатом пробоя и образования канала разряда является разрушение металла поверхности электродов в местах локализации канала – электрическая эрозия металла. Интенсивность разрушения каждого из электродов различна и при прочих условиях зависит от полярности электродов, формы и длительности импульсов разрядного тока. Соответственно обрабатываемая заготовка подключается таким образом, чтобы интенсивность ее разрушения (обработки) всегда была выше интенсивности разрушения (износа) электрода-инструмента.

Подавая на искровой промежуток электрические разряды или импульсы, мы получаем воздействие на металл. Для более лучшего результата обработки выбирается, соответственно и более подходящий путь для её выполнения. Итак, важным элементов этого воздействия является то, что заготовка может обрабатываться по различным направлениям в одно и то же время.

Читать также:  Расчет обмоток тороидального трансформатора

Прошивной станок предназначен для обработки как внутренних, так и наружных сферических элементов, работая по 3-мерной линейной траектории. Также можно производить электроэрозионный прожиг.

Первый в мире советский электроэрозионный станок был предназначен для удаления, застрявшего в детали сломанного инструмента. С тех пор в нашей стране и за рубежом выпущено большое число разнообразных по назначению, производительности и конструкции электроэрозионных станков.

В настоящее время цена электроэрозионного станка этого типа колеблется около 1 млн. 800 тыс. рублей.

Выбор технических характеристик станка

Проанализируем, при каких «критериях» выбираются электроэрозионные станки.

1) Геометрические параметры

Для того чтобы выбрать прошивной станок, который в свою очередь создает размерный ряд, нужно для начала просмотреть массу и габаритные размеры.

2) Производительность

Влияние электроэрозионных станков на производительность:

параметры импульсов разрядного тока;

условия подвода рабочей жидкости и характеристики ее потока;

материал и качество электрод-инструмента;

способ защиты проволоки от обрывов.

3) Точность

Критерии от которых зависит точность:

— точность и повторяемость позиционирования по различным осям;

— динамические характеристики приводов;

— уровень температурных деформаций;

— стабильность параметров импульсов генератора;

— устойчивость устройства ЧПУ к помехам.

4) Шероховатость

Для обработки деталей важно достигнуть определенной шероховатости. Факторы, которые влияют на шероховатость детали:

Для примера на рисунке 1 приведена таблица технических характеристик трех электроэрозионных станков.

Принцип действия электроэрозионного станка

Рис.1 — Технические характеристики ЭЭП станков

Компоновка станка

Для работы на электроэрозионном станке и для обработки, нужно специальное оборудование, которое связано с операцией прошивки. К специальным относят: транзисторный генератор, тиристорный генератор, электрошкаф. К дополнительной комплектации относят теплообменники.

Компоновка прошивных станков – вертикальная. Такая компоновка является выгодным вариантом, так как происходит удаление ненужных «отходов» при обработке детали. Позволяет эффективно защитить оборудование от пыли и грязи и экономно расходовать рабочий ресурс оборудования.

В настоящее время компоновка осталась такой же, как и раньше, но внешне дизайн стал лучше, что и можно пронаблюдать на рисунке 2.

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *