Реферат: Электроискровая и электроимпульсная обработка металла

2) автоматический регулятор;

3) систему снабжения рабочей жидкостью (ванна, устройство для работы с поливом, насосная станция и т. п., в зависимости от типа и назначения станка).

ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Электоротехнологические характеристики электроэрозион-ных способов обработки позволяют определить по заданным площади, конфигурации и материалу обрабатываемой детали, какие электрические режимы и в какой последовательности их необходимо применить для того, чтобы получить деталь с заданными размерами и чистотой поверхности и каково будет при этом машинное время обработки. Электротехнологические характеристики в электрической обработке аналогичны режимам резания в механической обработке металлов.

Мы остановимся здесь только на основных принципиальных электротехнологических характеристиках и методах их определения. Во избежание повторения известных из литературы сведении, изложим только новые направления в этом вопросе применительно к электроимпульсной обработке, хотя методика и качественная сторона являются справедливыми для других разновидностей электроэрозионной обработки. Методика подхода к решению технологической задачи обработки детали электрическим способом весьма важна, так как в промышленности еще не накоплен достаточный опыт в создании электротехнологии. Для того же, чтобы этот опыт мог быть широко использован, необходим единый методический подxод.

ХАРАКТЕРИСТИКИ И ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ РАЗМЕРНОЙ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОЙ ОБРАБОТКИ

Рассмотрим основные технологические характеристики и области преимущественного применения разновидностей электроэрозионной обработки металлов.

Приводимые данные по производительности, чистоте поверхности и энергоемкости относятся к обработке различных по величине площадей на режимах, обусловливающих отсутствие участков оплавления и покрытия, т. е. при оптимальных плотностях токов.

Электроискровой способ . Скорость съема металла на максималь­ных режимах при обработке стали составляет в среднем 600 мм³ /мин и близка к предельно возможной для этого способа обработки метал­лов. Удельный расход энергии на жестких режимах составляет 20-50 квт-ч/кг диспергированного металла. Износ инструмента по отношению к объему снятого металла достигает 25-120 и более про­центов. Чистота поверхности на мягких режимах достигает 4-го класса (Н_ср = 25-30 мк) при скорости съема 10-15 мм³ /мин. Дальнейшее повышение чистоты поверхности сопровождается резким уменьшением скорости съема. Так, при получении 5-го класса чистоты поверхности (Н_ср = 16-19 мк), производительность электроискрового способа обработки меньше 5 мм³ /мин. Удельный расход энер­гии на мягких режимах в десятки и сотни раз выше, чем на жестких.

При обработке твердого сплава производительность процесса на мягких режимах, примерно, в два-три раза меньше, чем при обработке стали, однако при этом получается несколько лучшая чистота поверхности. Применение более жестких режимов при обра­ботке твердых сплавов лимитируется образованием на них трещин.

Электроискровой способ преимущественно применяется в насто­ящее время для прошивочных работ, изготовления полостей сложной конфигурации и т. п. операций, а также для шлифования тел вра­щения.

Электроимпульсный способ . Ряд характеристик этого способа изложен выше. Электроимпульсная обработка имеет значительные преимущества по сравнению с электроискровой . Улучшение техно­логических характеристик нового способа обработки обусловлено применением специальных независимых генераторов импульсов. Сообщаемые ниже технологические характеристики способа отра­жают итоги первых работ и далеко не полностью характеризуют воз­можности электроимпульсного способа.

Производительность на жестких режимах электроимпульсного прошивочно-копировального станка КБ МСиИП с ламповым гене­ратором импульсов превышает 5000 мм³ / мин при получении чистоты поверхности вне класса. Указанная производи­тельность может быть повышена на соответствующей площади до нескольких десятков кубических сантиметров в минуту при увеличе­нии импульсной мощности. Энергоемкость на жестких режимах со­ставляет 8-12 квт-ч/кг диспергированного металла, относительный износ инструмента достигает 0,2 - 20%. Чистота поверхности, полу­чаемая на указанном станке на мягких режимах, соответствует 4-му классу (Н_ср = 25-30 мк) при производительности: по стали 6-8 мм³ /мин, по твердому сплаву, примерно, в 2-3 раза меньше. Дальнейшее снижение режима обработки для получения большей чистоты поверхности приводит к еще большему падению производи­тельности и увеличивает энергоемкость. Приведенные технологи­ческие характеристики мягких режимов в настоящее время значи­тельно улучшены путем применения новых моделей машинных гене­раторов импульсов, разработанных Харьковским политехническим институтом имени Ленина, ЭНИМС и КБ МСиИП, но все же проблему резкого повышения производительности процесса обработки на мягких режимах нельзя считать еще решенной, хотя принципиальные пути решения этой задачи намечены.

Область преимущественного применения электроимпульсного спо­соба та же, что и электроискрового , но, учитывая более высокие технико-экономические показатели, возможно более широкое его применение.

ПРИМЕРЫ НЕКОТОРЫХ ОПЕРАЦИЙ

Накопившийся за последние годы опыт позволяет установить области, где применение электрических способов оказалось рен­табельным, и области, где имеются перспективы их внедрения при улучшении технико-экономических характеристик способа, усовер­шенствовании оборудования и разработке новых технологических приемов.

К числу операций, которые целесообразно в настоящее время выполнять на универсальных прошивочно-копировальных станках (электроискровых и электроимпульсных ) относятся: изготовление (прошивание) отверстий, выборка внутренних полостей и получение наружных поверхностей деталей. Чем сложнее конфигурация детали и чем труднее осуществляется механическая обработка, тем выгод­ней применение этих операций на электроэрозионных прошивочно-копировальных станках.

На универсальных отрезных, преимущественно анодно-механических , станках целесообразно выполнение отрезных работ на заготовках большого и малого сечения, особенно из трудно обрабатываемого материала, фасонная вырезка из листового материала (ленточные станки и др.).

Имеются отдельные операции, выполнение которых оказалось целесообразным на специализированных электроэрозионных станках. К числу таких операций, в частности, относятся:

1. изготовление мелких отверстий в топливной аппаратуре (электроискровой способ);

2. профилирование твердосплавных пластин и заточка фасонных твердосплавных резцов (анодно-механический способ);

3. получение стружколомающих порожков на твердосплавных пластинах резцов (электроискровой способ);

4. извлечение сломанного инструмента и крепежных деталей (электроискровой или электроимпульсный способы);

5. изготовление сеток и большого количества щелей различной конфигурации в листовом материале (электроискровой или электроимпульсный способы);

6. обработка шаров для шарикоподшипников, притирка валиков, обработка сложных поверхностей, в том числе гребных винтов, обдирка чугунного литья (электроконтактный способ).

С внедрением электроимпульсного способа обработки, обладаю­щего значительно более высокой производительностью при меньшем износе инструмента, эффективность изготовления и ремонта штам­пов резко повышается. Изготовление фигуры ковочного штампа электроимпульсным способом осуществляется в 1,5-3 раза скорее, чем на копировально-фрезерных станках при, примерно, одинаковой чистоте поверхности. Окончательную обработку фигуры штампа целесообразней производить слесарно-механическим способом. Для этого необходимо снять припуск 0,2-0,3 мм без существенного изменения полученной электроэрозионным способом фигуры.

Следует учесть, что при изготовлении штампов электроэрозионным способом большое значение имеет их серийность, так как при этих способах обработки велики первоначальные затраты на изго­товление инструментов.

Изготовление стружколомающих порожков. Операция электроискрового изготовления стружколомающих порожков на резцах с твердосплавными пластинками получила широ­кое распространение в промышленности.

Эта операция достаточно производительна. Например, на серийно выпускаемом настольном электроискровом станке мод. 4382 в смену изготовляется от 206 до 400 порожков на резцах с твердосплавными пластинками размером от 30 X 40 до 10 X 10 мм.

Изготовление сеток и щелей. Эта операция является также перспективной. Имеются установки (КБ МСиИП и других организаций), на которых изготавливают тысячи мелких отверстий в час в листовой нержавеющей стали. В этом же материале изготавливаются в больших количествах щелевые прорези. Указанные операции, осуществляемые на многоконтурных, многоэлектродных электроискровых и электроимпульсных станках, в некоторых случаях вообще не могут быть заменены механической обработкой. Трудоемкость по сравнению с механическим сверлением или фрезе­рованием сокращается в 1,5-10 раз.

Частным случаем является получившее широкое применение в промышленности изготовление мелких отверстии и 0,15 мм и выше в топливной аппаратуре.

Рассмотрим некоторые модели современных электроэрозионных станков и примеры отдельных технологических операций, которые могут быть на них осуществлены.

ЭЛЕКТРОИСКРОВЫЕ СТАНКИ