3.Методика выбора и регулирования режимов ээо

Главным критерием, определяющим выбор режимов обработки, является максимальная производительность процесса при условии получения заданной точности, шероховатости и свойств обработанной поверхности. Существует связь между энергией импульса, производительностью и шероховатостью поверхности. Для расчетов удобнее пользоваться не энергией импульса, а средним значением силы тока, потребляемого от генератора импульсов. С увеличением среднего значения силы тока производительность растет, однако при завышенных значениях силы тока и малых площадях обработки возбуждаются автоколебания, что приводит к снижению производительность ЭЭО.

Технологические характеристики процесса ЭЭО могут быть рассчитаны по следующим формулам:

Связь между параметром шероховатости Rz и энергией импульса

,

здесь β – коэффициент перекрытия лунок, характеризующий степень наложения лунок друг на друга, 1 ≤ β ≤ 2;

k₄ – постоянная величина, не зависящая от длительности и энергии импульса (см.табл.2);

W_И – энергия импульсов.

Таблица 2. Экспериментальные значения коэффициента k₄

Материал заготовки	k4·103, см/Дж1/3	Материал заготовки	k4·103, см/Дж1/3
Алюминий	12-15	Сталь 45	5-6
Медь	6-8	Сталь ХН77ТЮР	6-8
Железо	5,5	Сплав ВК8	1,5-2
Никель	67	Сплав ВК15	2,5-3

Оптимальная длительность импульса τ_и при энергии импульса W_и=const

,

здесь с – теплоемкость, Дж/К,

ρ – плотность материала, кг/м³,

t_пл – температура плавления материала,

q_пл – тепловой поток,

В_о – коэффициент, зависящий от теплофизических констант (см.табл.3).

Таблица 3. Значения В₀ для различных материалов

Материал заготовки	В0	Материал заготовки	В0
Алюминий	775	Сталь 45	880
Медь	1400	Вольфрам	600
Железо	900	Сплав ВК8	440
Никель	1200	Сплав ВК15	5000

Производительность обработки Q

,

здесь f – частота импульсов, с^-1,

, ,

r_л – радиус лунки, м,

h_л – глубина лунки, м.

Зона термического влияния h_c

,

здесь ,

λ_т – коэффициент теплопроводности, Вт/(м·К).

Расход рабочей жидкости

,

здесь Δр – разность давлений в начале и конце рассматриваемого участка, Па,

μ – динамическая вязкость рабочей жидкости, Па·с,

h_от – глубина прошиваемого отверстия, м,

2b – ширина электрода-инструмента, м,

l_п = a – b,

2а – ширина обрабатываемого отверстия, м.

Давление при прокачке

,

здесь ρ_РЖ – плотность рабочей жидкости, кг/м³,

с₁ – массовая концентрация продуктов эрозии в рабочей жидкости, %,

ν_i – эрозия анода и катода за один импульс, г.

Рекомендации по выбору рабочих жидкостей:

Рабочие жидкости должны обеспечивать высокие технологические показатели ЭЭО, термическую стабильность физико-химических свойств при воздействии электрических разрядов, низкую коррозионную активность к материалам ЭИ и заготовки, низкую испаряемость, хорошую фильтруемость, экологичность, не иметь запаха.

При ЭЭО получили применение низкомолекулярные углеводородные жидкости различной вязкости, вода, кремнийорганические жидкости и водные растворы двух­атомных спиртов. Температура вспышки паров РЖ со­гласно строительным нормам СНиП II-M2—72 для произ­водств категории В должна быть выше 61 ⁰С. В приложении 1 даны сведения о РЖ.

Для эффективного ведения электроэрозионного про­цесса на черновых режимах следует применять РЖ вяз­костью (5-6,5) 10^-4 м²/с, а на чистовых режимах, когда МЭЗ малы, вязкостью (1,84-3) 10^-4 м²/с.

В целях получения необходимой электропроводности и уменьшения коррозии станка и обрабатываемых заготовок в воду добавляют 0,02 – 0,06% NaNo₂ и 0,02 – 0,06% N(С₂ОН). Уменьшение коррозии и шероховатости обрабатываемых поверхностей обеспечивается введением в воду до 4% Са₂СО₃ (кальцинированной соды).

Рекомендации по выбору электрода-инструмента:

Электроды-инструменты должны обеспечивать стабильную работу, максимальную производительность, малый износ. По конструкции Э-И должны быть достаточно жесткими. Суммарная деформация не должна превышать 0,3% допуска на основные размеры чертежа детали.

При обработке углеродистых, инструментальных сталей и жаропрочных сплавов на никелевой основе используют графитовые и медные Э-И. Для черновой обработки этих материалов применяют также Э-И из алюминиевых сплавов и чугуна, а при обработке отверстий – из латуни. При обработке твердого сплава и тугоплавких материалов на основе вольфрама и молибдена широко применяют Э-И из композиционных материалов, содержащих медь, вольфрам и другие компоненты, так как использование графитовых Э-И не обеспечивает высокой производительности из-за низкой стабильности электроэрозионного процесса, а Э-И из меди имеют большой износ, достигающий десятки процентов, и высокую стоимость.