Зміст

Вступ
Загальні відомості про ЕЕО Історія виникнення і розвитку методу електроерозійної обробки Сутність процесу ЕЕО Відомості про одиничнi лунки Стадії нагрівання та охолодження поверхонь електрода при електроерозійної обробці
Технологічні показники електроерозійної обробки Продуктивність ЕЕО Точність ЕЕО Якість поверхні при ЕЕО
Структура і властивості поверхневого шару обробленої поверхні після ЕЕО Зона насичення елементами робочої рідини Зона відкладення матеріалу електрода-інструменту Білий шар Зона термічного впливу Зона пластичної деформації
Мікротвердість поверхневого шару
Внутрішні напруги в поверхневому шарі
Точність електроерозійної обробки Похибка від зносу електрода-інструменту Похибка від деформації і вібрації електрода-інструменту Вплив нагрівання електродів на утворення похибки Похибка розміру міжелектродного зазору
Робочі рідини
Конструкції електродів-інструментів і способи їх виготовлення Особливості проектування електродів-інструментів Матеріали, що застосовуються для виготовлення робочої частини електродів-інструментів Конструкції електродів-інструментів Способи виготовлення електродів-інструментів
Технологічні процеси електроерозійного формоутворення типових поверхонь деталей Вихідні дані для проектування технологічних процесів Коротка характеристика області технологічного використання електроерозійної обробки Порядок проектування технологічних процесів електроерозійної обробки
ТЕХНОЛОГІЧНІ ПРОЦЕСИ ЕЛЕКТРОЕРОЗІЙНОЇ ОБРОБКИ ТИПОВИХ ПОВЕРХОНЬ І ДЕТАЛЕЙ МАШИН Прошивання отворів Прошивання зовнішніх поверхонь Маркування деталей Електроерозійне шліфування Електроерозійне розрізання Виготовлення деталей непрофільваним електродом інструментом Технологія виготовлення цанг Електроерозійне зміцнення
РОЗРАХУНОК РОЗМІРІВ ЕЛЕКТРОДА-ІНСТРУМЕНТУ Методика розрахунку робочої частини електродів-інструментів і розмірів копірів при обробці непрофільованим інструментом Методика розрахунку електрода-інструменту Обробка отворів методом прямого копіювання
КОНСТРУКТИВНІ ЕЛЕМЕНТИ ЕЕО ВЕРСТАТІВ Генератори імпульсів Релаксаційні генератори Лампові генератори Магнітонасичені генератори Генератори на керованих напівпровідникових приладах Станини верстатів Приводи подач Крокові двигуни Лінійні двигуни Система очищення і подачі робочої рідини в зону обробки
Тип електроерозійного обладнання Копіювально-прошивальні верстати Дротяні-вирізні верстати

Вступ

Сучасне машинобудування висуває дуже жорсткі вимоги до параметрів якості і надійності продукції, що випускається. В умовах світової економічної кризи потреби споживачів у високоякісних товарах різко зросли. Виникла конкурентна боротьба, яка змушує підприємства створювати новішу високотехнологічну продукцію, що перевершує за своїми технічними характеристиками західні аналоги.

Одним із шляхів вирішення поставлених завдань стало використання надтвердих матеріалів при виробництві деталей машин і механізмів. Застосування даних матеріалів дозволяє підвищити міцність і експлуатаційні характеристики виробів, що випускаються, що, в свою чергу, дозволяє створювати більш функціональні механізми, що володіють малими габаритами при більш високих функціональних можливостях.

Незважаючи на переваги використання надтвердих матеріалів в машинобудуванні, їх обробка на металообробних верстатах є неможливою. 3

Фізико-хімічні методи обробки слід розглядати як одну з областей сучасної електротехнології, яка заснована на застосуванні електричної енергії для безпосереднього або опосередкованого використання при формоутворенні поверхонь.

Сучасні електротехнології обробки матеріалів маєють дуже широкий спектр застосування, включаючи, в тому числі, електрозварювання, електронагрів, електроосадження металу, але для цілей знімання і видалення металевих і неметалевих матеріалів використовують наступні фізико-хімічні методи:

- Електрофізичні методи обробки;

- Електрохімічні методи обробки.

Під електрофізичними і електрохімічними методами розмірної обробки розуміють сукупність електричних, електромагнітних і електрохімічних процесів або різних поєднань теплового, механічного або хімічного впливу на тверде тіло з метою надання йому заданих форми і розмірів.

Відповідно до прийнятої класифікації і в залежності від виду впливу на оброблюваний матеріал зазначені методи обробки можна розділити на три великі групи.

Перша, найбільш численна група, охоплює методи, в яких використовується тепловий вплив на оброблюваний матеріал. У цю групу входять електроерозійна, електронно-променева і лазерна обробки.

Друга група об'єднує методи, засновані на хімічному і електрохімічному впливі на оброблюваний матеріал. У неї входять численні різновиди електрохімічної обробки, які базуються на анодному розчиненні матеріалу і методи хімічного фрезерування, засновані на розчиненні матеріалу кислотами і лугами.

Третя група включає методи імпульсного механічного впливу на оброблюваний матеріал. Це ультразвукова обробка.

Спільними характерними особливостями фізико-хімічних методів обробки, які забезпечують їх перевагу, порівняно з механічною обробкою, є:

- незалежність продуктивності від твердості і в'язкості оброблюваного матеріалу; виняток становить ультразвуковий метод, який можна застосовувати тільки при обробці переважно крихких матеріалів;

- можливість копіювання складної форми по всій поверхні заготовки при досить простій кінематиці - поступальному переміщені інструменту;

- можливість введення енергії великої потужності в робочу зону, що забезпечує високу продуктивність обробки;

- здійснення обробки практично без силового впливу інструменту на деталь, що дозволяє виготовити інструмент з легкооброблюваного матеріалу, а також обробляти деталі нежорстких конструкції, або нежорстким інструментом;

- простота автоматизації обладнання і можливість багатоверстатного обслуговування.

Основний недолік методів електротехнології в порівнянні з механічною обробкою - висока енергоємність.

Методи електротехнології доцільно застосовувати в наступних випадках:

- коли оброблюваний матеріал матеріал погано піддається механічній обробці, наприклад, при формоутворенні жароміцних, нержавіючих, магнітних, титанових і твердих сплавів, напівпровідникових матеріалів, феритів, кераміки і мінералів[4].(1)

В даний час метод ЕЕО є одним з найбільш розповсюджених методів обробки надтвердих матеріалів і закладений в основу більшості технологічних процесів як в серійному, так і в масовому виробництві.

Основними перевагами ЕЕО перед іншими видами обробки є [1]:

- можливість обробки електропровідних матеріалів незалежно від їх твердості;

- можливість складного формоутворення як методом копіювання, так і методом вирізання профілю;

- висока точність обробки надтвердих матеріалів (можливість забезпечення точності обробки в діапазоні ± 0,001 мм при шорсткості поверхні Rа = 0,02 мкм);

- Можливість обробки деталей будь-яких розмірів;

- Легка автоматизація процесу;

- Не вимагає дорогої оснастки.(3)

1. Загальні відомості про еео

1.1. Історія виникнення і розвитку методу електроерозійної обробки(3)

Згідно ГОСТ 25331-82 ЕЕО полягає в зміні форми, розмірів, шорсткості і властивостей поверхні заготовки під дією електричних розрядів в результаті електричної ерозії.

Вперше явище ерозії металів під дією електричного струму було описано англійським вченим Д. Прістлі в кінці XVIII в. [2]. Прістлі зауважив, що при розриві електричного кола в місці розриву виникає іскра або більш тривала за часом електрична дуга. Причому виникнення електричного розряду призводило до сильного руйнування поверхонь контактів розривається ланцюга, яке супроводжувалося інтенсивним зніманням металу. Таке відкриття було названо електричної ерозією. Однак вперше ідея використання явища електричної ерозії для розмірної обробки була запропонована радянськими вченими Б.Р. Лазаренко і Н.І. Лазаренко.

У роки Великої Вітчизняної війни подружжя Лазаренко працювало над проблемою усунення руйнування від електричної ерозії високовольтних вимикачів. Проведені експерименти показували, що після розмикання електричного кола в рідкому діелектрику рідина мутніла вже після перших розрядів між контактами. Вони встановили, що внаслідок електричної ерозії електродів в рідині з'являються дрібні металеві кульки, іншими словами, відбувається з'їм металу.

Виявилося [3], що якщо забезпечити проходження електричних імпульсів струму між двома електродами, помістивши їх в середу опевної робочої рідини (РР) (при цьому один з електродів являє оброблювану заготовку (деталь), а інший - інструмент (ЕІ) ), то, надаючи інструменту поступальний рух (у міру руйнування заготовки вглиб), можна отримати необхідну форму і розмір оброблюваної деталі.

Таким чином, в 1943 р був відкритий абсолютно новий метод обробки струмопровідних матеріалів, названий ЕЕО. І вже в 1948 р Б.Р. Лазаренко створює Центральну науково-дослідну лабораторію електричних методів обробки матеріалів, яка набула статусу академічної в 1955 р

Рисунок 1. Принципова схема першої лабораторної установки для електроерозійної обробки:1 - реостат; 2 - батарея конденсаторів; 3 - електрод-інструмент; 4 - пластина;5 - діелектрична рідина(2)

Активний внесок у розвиток ЕЕО внесли такі вчені, як Б.М. Золотих, Н.К. Фоте, Б.І. Ставицький і інші.

Успішно розвивається ЕЕО матеріалів за кордоном. Створено світовий ринок відповідних технологій і устаткування, лідирує в якому Японія, де в 1950-х рр. був створений НДІ електроерозійної обробки [2, 4].

В даний час виробництво електроерозійного обладнання стрімко розвивається і займає четверте місце по об'єму продажу на ринку металорізального обладнання.

Історія розвитку методу ЕЕО є яскравим прикладом створення і подальшого розвитку наукомістких технологій. Даний метод є унікальним і в найближчому майбутньому займе лідируючі позиції в світовому технологічному просторі [5].

Терміни та визначення ЕЕО регламентуються ГОСТ 25331-82. В даний час за технологічними ознаками встановлені наступні види ЕЕО: прошивання (ЕЕПр), відрізка (ЕЕВ), вирізання (ЕЕВи), маркування (ЕЕМ), об'ємне копіювання (ЕЕОК), шліфування (ЕЕШ), доведення (ЕЕД) і електроерозійне зміцнення (ЕЕЗ).