6.1 Похибка від зносу електрода-інструменту

Знос ЕІ має суттєвий вплив на точність виготовлення деталі. Він зумовлений багатьма чинниками, основними з яких є режим обробки, матеріал і розміри ЕІ. При цьому випадкова похибка визначається не середньою експериментально встановленою величиною зносу, а його коливаннями при обробці заготовок в рівних умовах, зумовленими нестабільністю режиму обробки, структури матеріалу ЕІ та ЕД і рядом інших причин.

Для досягнення заданої точності обробки існують декілька методів [1]. Перший спосіб полягає в проведенні обробки в кілька етапів з заміною зношеного ЕІ на новий. Цей спосіб застосовується в разі об'ємного електроерозійного копіювання. Зазвичай використовується два ЕІ. Заміна ЕІ на новий відбувається при його зносі на величину, що дорівнює або перевищує задану точність. При даному способі зростають витрати на обробку через необхідність використання додаткових ЕІ. Також при заміні зношеного ЕІ на новий може виникнути похибка за рахунок неточності його установки.

Другий спосіб полягає в компенсації зносу ЕІ під час обробки. Даний спосіб застосовується в разі використання ЕІ простої форми.

Для випадку ЕЕО обертовим дисковим електродом розроблена модель дозволяє прогнозувати форму обробленої поверхні при відомих траєкторії руху ЕІ і початкової формі поверхні заготовки [1].

На рис. 20 показано зміна форми обробленої поверхні в результаті зносу ЕІ.

Рисунок 20. Зміна форми обробленої поверхні в результаті зносу ЕІ

ЕІ, що обертається переміщається уздовж заготовки зі швидкістю V_f, при цьому його центр переміщається по деякій криволінійній траєкторії y=g(x). На початку ЕІ з радіусом R₀ врізається в заготовку товщиною Н₀ на глибину а₀. Вихідна поверхня заготовки описується функцією y=f(x), а оброблена поверхня - y=F(x). Через деякий час ЕІ переміститься в положення Х_с=. В результаті зносу ЕІ його радіус зменшиться до деякої величини R(t). Величина врізання в точці контакту ЕІ з заготовкою (А) буде мати величину а.

Основний вираз даної моделі, що пов'язує форму обробленої поверхні з її початковою формою, траєкторією центру ЕІ, відносним зносом ЕІ і початковим радіусом ЕІ, має вигляд :

де ν - відносний знос ЕІ.

Для визначення форми обробленої поверхні заготовки, в разі постійної товщини заготовки, запропоновано такий вираз:

Таким чином, щоб здійснювати обробку з постійною швидкістю подачі V_f по осі Х, компенсація зносу ЕІ повинна здійснюватися переміщенням його з постійною швидкістю подачі по осі YV_f:

Даний метод дозволяє знизити похибкe ЕЕ-обробки при використанні непрофільованого ЕІ. У разі об'ємного електроерозійного копіювання компенсація зносу ЕІ подібним методом неможлива [1].

Третій спосіб полягає в обліку зносу при проектуванні ЕІ. В результаті корекції форми і розміру ЕІ будуть відрізнятися від форми вихідної деталі. При обробці ЕІ буде зношуватися, і до моменту досягнення необхідної глибини його форма і розміри повинні забезпечувати задану точність. Даний метод є одним з найбільш бажаних і використовується більшістю технологів.