Федеральное агенство образования Российской Федерации

Филиал Санкт-Петербургского государственного морского

технического университета

СЕВМАШВТУЗ

Н.С. Обловацкая

Методические указания

к выполнению практических работ

по дисциплине «Техническая физика: электрофизические и электрохимические методы обработки»

Северодвинск

2010г.

УДК 620.22 + 621.7 (075.8)

Обловацкая Н.С. Определение параметров и режимов процесса ЭЭО.

Методические указания к выполнению практических работ. Северодвинск: Севмашвтуз, 2010 -48с.

Ответственный редактор: д.т.н., профессор Н. Р. Варгасов.

Рецензенты: А.Г. Горобец, к.ф.м.н.,доцент, ,

Н.А. Пестов, к.т.н.,доцент, Севмашвтуз.

Методические указания содержат общие сведения о теоретических основах и технологических возможностях электроэрозионной обработки, методику назначения режимов обработки, 30 вариантов заданий, нормативные материалы.

Методические указания к практическим занятиям предназначены для использования студентами 120100 "Технология машиностроения", 120200 "Металлорежущие станки и инструменты" при изучении дисциплины "Техническая физика: электрохимические и электрофизические методы обработки материалов" и работе по дипломному проектированию.

Лицензия на издательскую деятельность

Код 221. Серия ИД. № 01734 от 11 мая 2000 г.

Содержание

Введение 5

1. Определение параметров и режимов процесса 6

2. Общие сведения об электроэрозионной обработке материалов 6

3. Методика выбора и регулирования режимов ЭЭО 8

4. Порядок выполнения работы 11

5. Контрольные вопросы 12

Список литературы 12

Приложение 1. Рабочие жидкости для ЭЭО 14

Приложение 2. Рекомендуемые значения плотности тока для ЭИ из меди и композиций на ее основе 15

Приложение 3. Технологические характеристики ЭЭО твердого сплава ВК20; ЭИ из меди 15

Приложение 4. Технологические характеристики ЭЭО стали; ЭИ из меди (импульсы прямоугольные) 16

Приложение 5. Технологические характеристики при обработке стали; ЭИ из графита ЭЭПГ (импульсы прямоугольные) 17

Приложение 6. Технологические характеристики ЭЭО твердого сплава ВК20; ЭИ из материала МНБ-3 17

Приложение 7. Технологические характеристики ЭЭО твердых сплавов ВК.8; ЭИ из латуни 18

Приложение 8. Технологические характеристики ЭЭО стали; ЭИ из материала МБХ-3 18

Приложение 10. Технологические характеристики ЭЭО стали; ЭИ из алюминиевых сплавов 19

Приложение 11. Относительный объемный износ (%) ЭИ при ЭЭО стали при работе с генераторами типа ШГИ 19

Приложение 12. Технологические характеристики ЭЭО стали; ЭИ из материала МНБ-3 и меди 20

Приложение 13. Значения МЭЗ при ЭЭО прямоугольными и гребенчатыми импульсами 21

Приложение 14. Характеристики генераторов импульсов для ЭЭО 22

6. Определение параметров и режимов процесса 23

1. Общие сведения об электрохимической обработке материалов 23

2. Классификация ЭХО. 24

3. Методика назначения режимов и параметров ЭХО 26

4. Средства технологического оснащения 30

5. Порядок назначения режимов электрохимической обработки. 32

Приложение 1. Удельная электропроводность х (См/м) электролитов в зависимости от концентрации компонентов при t_э = 18 °С 34

Приложение 2. Максимальные значения удельной электропроводности к некоторых электролитов при t_э=18°С. 35

Приложение 3. Электрохимические эквиваленты металлов 36

Приложение 4. Электрохимические эквиваленты некоторых сплавов 37

Приложение 5. Параметры обрабатываемости сталей и сплавов при использовании различных электролитов 38

Приложение 6. Основные технические характеристики универсальных копировально-прошивочных станков для ЭХО 40

Введение

Современное машиностроительное производство широко использует различные методы немеханической обработки материалов, позволяющие решать сложные технологические задачи: обрабатывать самые различные материалы независимо от их механических свойств, а также сложные поверхности и нежесткие по конструкции детали.

Методы электроэрозионной и электрохимической обработки являются эффективными, экономичными, а в ряде случаев и единственно возможными способами изготовления заготовок и деталей (особенно из современных высокопрочных и труднообрабатываемых металлических и неметаллических конструкционных материалов).

Основными исходными данными для назначения режимов обработки являются материал заготовки, размеры обрабатываемой поверхности и шероховатость поверхности готовой детали. Кроме режимов назначается материал инструмента, и рассчитываются его размеры, выбирается оборудование и способ закрепления заготовки.

1.Определение параметров и режимов процесса электроэрозионной обработки

Цель:

По заданным размерам, шероховатости и материалу обрабатываемой детали назначить технологические режимы электроэрозионной обработки.

2.Общие сведения об электроэрозионной обработке материалов

Электроэрозионная обработка (ЭЭО) заключается в изменении формы, размеров, шероховатости и свойств поверхности заготовки под воздействием электрических разрядов в результате электрической эрозии (ГОСТ 25331 – 82). Схема ЭЭО приведена на рис.1

Рис.1. Схема ЭЭО:

1 – генератор импульсов, 2 – заготовка, 3 – ЭИ, 4 – капли расплавленного металла, 5 – рабочая жидкость, 6 – канал разряда, 7 – эрозионная лунка

Электрический разряд – это высококонцентрированный в пространстве и во времени импульс электрической энергии, преобразуемый между электродом-инструментом (ЭИ) и электродом-заготовкой в тепловую. При этом в канале разряда происходит нагрев, расплавление и испарение материала с локальных поверхностей электродов, ионизация и распад рабочей жидкости (РЖ).

Классификация ЭЭО. В соответствии с технологическими признаками (ГОСТ 25331 – 82) установлены следующие виды ЭЭО:

1. Отрезка – ЭИ перемещается по направлению к обрабатываемой заготовке, которая жестко закреплена на рабочем столе, перемещается или вращается. Дисковому ЭИ также может быть сообщено вращение. Обработку проводят в ванне или рабочую жидкость подают методом полива.

2. Прошивание – ЭИ перемещается в направлении прошиваемого отверстия, дополнительно ему и заготовке может быть сообщено вращение. Происходит прямое копирование ЭИ на заготовку, обработку проводят в ванне с рабочей жидкостью часто с одновременной прокачкой ее через ЭИ.

3. Объемное копирование – ЭИ подается по направлению к заготовке, обработку производят прямым копированием в ванне с рабочей жидкостью с прокачкой или без прокачки ее через межэлектродный промежуток. Для стабилизации работы используют вибрацию ЭИ.

4. Маркирование – нанесение надписей, обработку производят поливом, погружением и с прокачкой рабочей жидкости через каналы ЭИ.

5. Шлифование:

   • круглое – обеспечивается вращением ЭИ и дискретной подачей в направлении заготовки, а также продольной подачей ЭИ вдоль оси заготовки, заготовка вращается, рабочая жидкость подается поливом;

   • плоское – обеспечивается вращением ЭИ и вертикальной подачей в направлении заготовки, заготовка закрепляется на столе станка и имеет продольное перемещение, а также дискретное поперечное перемещение, рабочая жидкость подается поливом.

6. Вырезание – обеспечивается перемещением заготовки, закрепленной на столе, по координатам, и движением ЭИ относительно заготовки, производится погружением электродов в рабочую жидкость. Перемещение заготовки по заданной траектории осуществляется по копиру или по программе.

7. Упрочнение – применяется для изменения физико-механических свойств поверхностных слоев заготовок, когда капли расплавленного металла ЭИ оседают на поверхности заготовки, межэлектродная среда – воздух.

К основным режимам ЭЭО относят: Р - мощность генератора импульсов, τ_и - длительность импульсов, f – частота, Q – производительность, Rz – параметр шероховатости обработанной поверхности (см. табл.1).

Таблица 1. Характеристика режимов ЭЭО

Режим	Р, кВт	τи, мкс	f, Гц	Q, мм3/мин	Rz, мкм
Черновой	3 – 30	10 -10000	50 - 3000	100 -30000	80 - 320
Чистовой	0,3 - 5	20 - 500	1000 - 10000	30 - 200	20 - 40
Доводочный	1	>20	<3000	30	0,63 – 2,5