Технологічні характеристики електроерозійної обробки

До технологічних характеристик електроерозійної обробки відносять:

• точність;

• шорсткість;

• продуктивність;

• оброблюваність.

Продуктивність електроерозійної обробки визначається за формулою:

де - коефіцієнт, який враховує фізико – механічні характеристики оброблюваного матеріалу;

- частота імпульсів;

Е- енергія імпульсу.

Електроімпульсна обробка характеризується більшою продуктивністю ніж електроіскрова обробка.

В загальному вигляді продуктивність електроімпульсної обробки :

де - коефіцієнт, який враховує фізико – механічні характеристики оброблюваного матеріалу;

- сила струму;

- напруга;

- ємність компенсатора;

x, y, z – коефіцієнти що характеризують обробку даного матеріалу;

Графік залежності продуктивності від напруги.

Крім параметрів режиму роботи

на продуктивність впливає діаметр

електроду – чим більший діаметр тим

продуктивність вища.

Рисунок 4 – Графіки залежностей продуктивності від напруги та діаметру

Оброблюваність залежить від теплофізичних властивостей матеріалу, а також електричних параметрів процесу.

В загальному випадку фізико-механічні властивості матеріалів не дуже впливають на оброблюваність матеріалів.

Приклад:

Таблиця 1 – Оброблюваність різних матеріалів

Матеріал	Відносна оброблюваність
сталь	1
жаротривкі сплави	1,3 - 1,4
мідь	1,9 - 3,3
алюміній	3,0 - 5,0
тверді сплави	0,45 - 0,5

Важливим фактором, який впливає на характер оброблюваності, являється критерій Палатника к:

де с- теплоємність матеріалу-електроду;

- щільність матеріалу;

Т – температура плавлення матеріалу–електроду.

Розрахунки по цій залежності показують, що найбільший коефіцієнт к має вольфрам 23400 од., мідь – 1400од., залізо – 126 од.

Цей коефіцієнт показує, що чим більше його значення, тим менше йде процес зношення інструменту в процесі обробки.

Електроерозійна обробка може здійснюватися як в чорновому, так і в чистовому режимах. Якщо обробка чорнова, то енергія імпульсу приймається > 1 Дж, якщо режим чистовий то -0,1÷1 Дж.

Якщо є необхідність виконати фінішну обробку то енергія імпульсу <0,1Дж.

Продуктивність при чорновому режимі може складати 1200-2500 .

При чистових і фінішних режимах – 20-800 .

Якість поверхневого шару залежить від енергії імпульсу:

де к – коефіцієнт який залежить від режиму обробки матеріалу і робочого середовища;

р – показник степені (р=1/3).

При чистових режимах обробки твердих сплавів к=12, а для чорнових режимів к=10÷50.

Шорсткість поверхні при чистових режимах обробки може складати 0,3 – 2,5 мкм – при обробці сталей; 0,16 – 1,25 мкм – при обробці твердих сплавів.

При чорнових режимах обробки шорсткість поверхні складає Rz20 – Rz40.

Встановлено, що при одному і тому ж режимі обробки загартованих сталей шорсткість поверхні менша ніж незагартованих.

В процесі обробки в результаті теплової дії електричного струму поверхня заготовки змінює свою структуру.

Товщина поверхневого шару, який зазнає змін знаходиться по формулі:

де к – коефіцієнт оброблюваності даного матеріалу;

m – показник степеня (для сталі m=0,4).

Практика показує. Що глибина змінного поверхневого шару 0,02 – 1 мм.

Машинний час електроерозійної обробки:

(хв);

де h – глибина обробки в напрямку перпендикулярному переміщенню інструменту;

- швидкість обробки в цьому напрямку;

- питомий час доводки поверхні до необхідного значення точності і шорсткості;

- повна площа обробки поверхні;

----------------------------------------------------------------------------------------------------

На точність поверхні яка оброблюється впливають такі фактори:

1. Точність виготовлення електроду-інструменту;

2. Зношування електроду-інструменту;

3. Похибка форми і розмірів при переміщенні електроду-інструменту в процесі обробки;

Для більшості режимів обробки при обробці мідними і латунними електродами зношення складає 30-95% від об’єму знятого з заготовки матеріалу;

Графік залежності відносного зношення електроду-інструменту від ємності конденсаторів має вигляд:

Зн – відносне зношування;

С – емність конденсатора;

Рисунок 5 - Графік залежності відносного зношення електроду-інструменту

від ємності конденсаторів

Для зменшення впливу зношення на точність обробки необхідно:

1. Виготовляти електрод-інструмент із матеріалів, який стійкий до електричної ерозії;

2. Заміняти зношені частини інструменту шляхом його переміщення в процесі обробки;

3. Правка і калібровка електроду інструменту;

Точність яку можна одержати при електроерозійній обробці:

• При обробці профільним інструментом – 7-8 квалітет точності;

• При обробці непрофільним електродом-інструментом точність обробки – 6-7 квалітет;