4.1. Оборудование для ээо

Электроэрозионная обработка (ЭЭО) деталей осуществляется на станке 4Г721М, который является универсальным электроэрозионным копировально-прошивочным станком нормальной точности и предназначен для обработки деталей из токопроводящих материалов.

Он может быть применён для изготовления отверстий, щелей, сплошных фасонных профилей и полостей в деталях, труднообрабаты­ваемых обычными способами: из металлокерамических твердых спла­вов, жаропрочных, нержавеющих и закаленных сталей, магнитных сплавов и т. д.

Расположение основный частей и органов управления станка мо­дели 4Г721М показано на рис. 4.1, где: 1 - станина; 2 - рабочий стол для креп­ления детали; 3 - ванна с рабочей жидко­стью; 4 - каретка вертикального переме­щения электрода-инструмента; 5 - карет­ка поперечного перемещения электрода-инструмента; 6 - двигатель системы регу­лирования межэлектродного промежутка; 7 - обмотка вибратора электрода-инстру­мента; 6 - устройство для выверки поло­жения электрода относительно детали; 9 - каретка продольного перемещения элект­рода-инструмента; 10 - генератор им­пульсов; 11 - блок управления станком; 12 - тракт подачи рабочей жидкости через электрод-инструмент; 13 - тракт подачи рабочей жидкости в ванну; 14 - бак с рабочей жидкостью; 15 - помпа (насос); 16 - слив из рабочей ванны; 17 - изоляционные прокладки; 18 - электрод-инструмент.

Рис. 4.1 Схема электроэрозионного копировально-прошивочного станка 4Г721М

Рис 4.2. Панель пульта управления станка 4Г721М

На рис. 4.2 представлена панель пульта управления станком, где:

1. кнопка включения станка;

2. кнопка включения промывки;

3. кнопка включения входа генератора;

4. кнопка включения подачи рабочей жидкости в ванну;

5. тумблер блока регулятора подачи;

6. переключатель регулирования напряжения на двигателе;

7. амперметр;

8. вольтметр;

9. кнопка "Стоп".

4.2. Краткие теоретические сведения

В процессе ЭЭО получается поверхность со специфической шеро­ховатостью (см. рис. 4.3). Параметры шероховатости зависят от гео­метрии и размеров двух групп шероховатостей, полученных в результате взаимного пересечения лунок и образовавшихся в ре­зультате искажения профиля лунок.

Рис. 4.3 Шероховатость поверхности, полученная в процессе ЭЭО

Высота неровностей профиля шероховатости обрабатываемой по­верхности может быть определена расчетным и экспериментальным пу­тем.

Из рис. 4.3 видно, что высота неровностей h зависит от глуби­ны и степени перекрытия лунки.

Принимая размеры двух соседних углублений одинаковыми, а са­му лунку сферической, можно найти размеры h_л на их границе. Из треугольника abc (рис. 4.3) высоту выступов h_л находят, учитывая, что bc = R-h_л, ас = 1/2, (bс)²=(аb)²-(ас)². После преобразований получили для некоторого 1-го выступа.

, (4.1)

С повышением частоты следования импульсов расстояние l меж­ду центрами лунок и высота неровностей Rz снижаются. При частоте выше некоторого предельного значения вся поверхность заготовки в зоне обработки будет иметь лунки, расположенные достаточно равно­мерно. При допущении, что размеры всех лунок на участке повер­хности, где проводятся измерения шероховатости, одинаковы, можно считать Rz = hл. Поскольку размер лунки зависит от энергии им­пульса, то высоту неровностей можно выразить через энергию им­пульса:

, , (4.2)

где К_н – коэффициент, зависящий от режима обработки, материала электродов, их размеров, вида и состояния рабочей среды:

р=0,3…0,4 – показатель степени, характеризующий форму лунки.

С другой стороны, высота неровностей может быть выражена через радиус, глубину лунки и степень перекрытия её соседними лунками:

, (4.3)

где C – ёмкость конденсаторов, мкФ;

U – напряжение на электродах, В;

– коэффициент перекрытия лунки;

К₁ – коэффициент, зависящий от среды и материала электрода;

К₂ - коэффициент, зависящий от продолжительности им­пульсов и плотности материала электродов.

При электроэрозионной обработке поверхностей слой детали претерпевает значительные изменения, а поскольку он оказывает больше влияние на стойкость инструмента, то знание его значений представляет практический интерес для технолога.

Толщина измененного слоя зависит не только от режима обра­ботки, но и от свойств обрабатываемого материала.

Данные, полученные экспериментально и приведенные в табл. 4.1 и 4.2, для всех материалов, довольно точно подчиняются тем же зако­номерностям, по которым происходит изменение шероховатости повер­хности. С возрастанием ёмкости конденсаторов толщина слоя увели­чивается в степени 1/3. Большую толщину имеет измененный слой стали. Последнее объясняется различной температурой плавления и испарения материалов, а также различными температурами, которые необходимы для осуществления термических изменений.

Таблица 4.1

Толщина измененного слоя, в зависимости от емкости конденсаторов (напряжение 100 В)

Емкость конденсаторов, мкФ	Толщина измененного слоя при материалах анода, мкм
	Твердые сплавы				Стали
	ВК20	ВК15	ВК8	Т15К6	У10А	ХВГ	Х12М	Р9
0,05 0,10 0,20 0,50 0,80 1,20 1,50 2,00 2,50	4,10 4,45 5,50 7,80 9,65 10,10 11,25 11,25 12,10	3,55 4,00 4,70 6,90 8,25 9,60 9,65 9,75 10,90	3,60 3,95 4,95 6,15 7,30 8,10 8,80 9,00 10,10	2,83 3,43 4,33 5,78 6,93 7,85 8,57 9,24 10,00	5,45 7,60 10,60 12,00 15,50 17,40 18,80 19,00 20,50	5,00 7,00 8,00 11,00 12,60 14,70 15,70 16,10 18,00	5,00 7,00 7,80 11,40 11,90 14,10 15,20 15,50 16,40	4,47 5,63 7,10 9,77 11,45 13,10 14,30 15,50 16,40

Таблица 4.2

Толщина слоя, в зависимости от напряжения

(ёмкость 0,8 мкф)

Напряжение, В	Толщина измененного слоя при материалах анода, мкм
	Твердые сплавы				Стали
	ВК20	ВВК15	ВК8	Т15К6	У10А	ХВГ	Х12М	Р9
70 80 90 100 110 120 130	7,35 7,75 8,10 9,65 9,90 10,15 10,70	6,25 7,20 7,90 8,25 8,55 9,30 9,90	5,55 6,10 6,85 7,30 7,70 7,95 8,50	5,37 5,91 6,41 6,93 7,32 7,87 8,20	11,85 13,15 14,00 15,50 16,00 17,80 18,00	10,10 11,10 11,75 12,60 13,30 14,55 15,30	9,75 10,80 11,30 11,90 13,50 14,00 14,50	9,11 9,87 10,68 11,45 12,23 12,91 13,57