3625

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет»

В.П. Смоленцев А.И. Болдырев Е.В. Смоленцев О.Н. Кириллов

СРЕДСТВА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОСНАЩЕНИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ОБРАБОТКИ

Утверждено учебно-методическим советом университета в качестве учебного пособия

Воронеж 2017

УДК 621.9.047

Средства технологического оснащения и оборудование для электрических методов обработки: учеб. пособие / В.П. Смоленцев, А.И. Болдырев, Е.В. Смоленцев, О.Н. Кириллов. Воронеж: ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет», 2017. 215 с.

В пособии рассматриваются средства технологического оснащения и оборудование для электрических методов обработки. Материалы направлены на расширение технологических возможностей при производстве наукоемкой авиационной, космической и транспортной техники. Приведенные сведения будут полезны бакалаврам, магистрам, аспирантам и специалистам заводов при обосновании заказов для оснащения производств современным оборудованием, научным руководителям аспирантов и соискателей для определения тематики исследований по теме диссертации.

Издание соответствует требованиям Федерального государственного образовательного стандарта высшего образования по направлению 15.04.01 «Машиностроение» (направленность «Современные технологии производства в машиностроении»), дисциплинам «Средства технологического оснащения для нетрадиционных методов обработки», «Оборудование высокоэффективных технологий производств», «Высокоэффективные технологии в машиностроении».

Табл. 25. Ил. 109. Библиогр.: 16 назв.

Рецензенты: кафедра производства, ремонта и эксплуатации машин Воронежского государственного лесотехнического университета им. Г.Ф. Морозова (зав. кафедрой канд. техн. наук, доц. В.А. Иванников); д-р техн. наук, проф. А.В. Кузовкин

©Смоленцев В.П., Болдырев А.И., Смоленцев Е.В., Кириллов О.Н., 2017

©Оформление. ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет», 2017

2

ВВЕДЕНИЕ

В состав средств технологического оснащения входят: технологическое оборудование, приспособления, инструменты, средства для перемещения деталей, заготовок. В пособии рассматриваются: станки для электрических методов обработки (ЭМО), инструменты и узлы приспособлений, свойственных электрическим методам обработки, а также общие вопросы проектирования типовых приспособлений.

На базе этого материала можно обоснованно выбрать и (при необходимости) заказать оборудование, спроектировать все виды технологических станочных приспособлений, инструмента. При этом учитываются: возможность подвода рабочего воздействия к месту обработки (электрического тока, колебаний, луча энергии); защитные свойства материалов (диэлектрические характеристики, покрытия, пассивация и др.); при необходимости – конструкция токоподводов (сечения, обеспечение плотного контакта, компенсация износа контактных пар, устранение загрязнений и др.), траектория передачи электрического тока через зазор между электродами (исключение коротких замыканий (КЗ) через токопроводящие элементы оборудования и др.); обоснование мест подвода к приспособлению электрического тока; вид токоподводов (жесткие, гибкие, подвижные и др.); конструкции каналов для подвода рабочих сред в зону обработки; устройства для очистки сред; возможности придания заготовке постоянных (вращение и др.) и локальных перемещений в процессе обработки и при настройке без потери контактов в токоподводах.

Целью изучения и разработки приспособлений для электрических методов обработки является:

-снижение затрат на приобретение специального оборудования с учетом импорт замещения, что способствует развитию отечественного станкостроения;

-упрощение установки заготовки, настройки положения элек- трода-инструмента, сокращение трудоемкости операции;

-устранение коррозии и загрязнений рабочей среды продуктами коррозии (в случае применения агрессивных сред);

3

-обоснование применения наиболее дешевых материалов, обеспечивающих работоспособность инструмента, приспособлений и низкие затраты на изготовление;

-возможность изготовления деталей на модернизированном для нового назначения оборудовании, что расширяет технологические возможности станков;

-удаление оператора из зоны повышенной опасности (токсичные выделения, высокое напряжение, вибрации, концентрированная лучевая энергия и др.).

Инструментами для рассматриваемых технологических процессов служат электрод (электроискровой, электрохимический, комбинированные способы), вибрационная система (ультразвуковая обработка), луч энергии (лучевые методы).

Кособенностям таких инструментов относятся:

-упрощенная кинематика (отсутствие вращательного движения, ударных воздействий);

-облегчение изготовления (широкое применение пластичных материалов, оболочек, покрытий);

-снижение сил резания при проведении технологических операций;

-возможность восстановления и ремонта рабочей части;

-повышенный уровень универсальности за счет замены твердого носителя формы лучом (лучевые методы), смены рабочих элементов (электроэрозионное, электрохимическое маркирование), доработки (удаление или наращивание материала) рабочей части.

В работе обобщен опыт подготовки инженеров и техников по специальностям «Технология машиностроения», «Производство авиационных двигателей», «Инструментальные системы интегрированных машиностроительных производств» со специализацией по электрическим методам обработки.

Отзывы и пожелания по пособию авторы просят присылать по адресу 394026 Воронеж, Московский проспект 14, ВГТУ, кафедра ТМ.

4

1. СРЕДСТВА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОСНАЩЕНИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКОЙ

И ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

1.1. Комплектация оборудования

Станки для электроэрозионной (ЭЭО) и электрохимической (ЭХО) обработки имеют модульную структуру и комплектуются из типовых узлов. Эта структура включает следующие модули:

-механический, содержащий базовые элементы для установки и закрепления заготовки, электрода-инструмента (ЭИ); приводы перемещений электродов; регуляторы поддержания межэлектродных зазоров; блоки защиты от коротких замыканий, поражения током, удаления продуктов обработки и др.;

-электрический, в состав которого входят источники питания (ИП) оборудования технологическим током, энергообеспечение станков (приводов, насосов и др.);

-гидравлический – с насосами, ваннами, системами хранения и очистки рабочих сред, промывки деталей после обработки;

-блоки автоматизации, имеющие в составе устройства с ЧПУ, адаптивного управления процессом обработки и перемещения электродов, информационные устройства.

Из модулей можно:

-комплектовать станки различного назначения, включая оборудование для комбинированных методов обработки с наложением электрического поля;

-проектировать производственные участки с более полной загрузкой единых модулей, общей системой хранения и очистки рабочих сред, едиными средствами механизации вспомогательных работ, с применением многостаночного обслуживания.

Станки подразделяются по назначению, технологическим показателям, энергоемкости, типоразмерам обрабатываемых изделий, иногда по условиям безопасности эксплуатации.

5

В станках с малыми габаритами (портативные, переносные), как правило, все модули включаются в единый комплекс. К ним относятся ручные штемпели для электрохимического маркирования, переносные приборы для нанесения информации, установки для легирования небольших изделий. Более крупные станки для обработки деталей с большими габаритами обычно содержат отдельные модули, часть которых (источники питания, блоки автоматизации) располагают в непосредственной близости от механического модуля, а гидравлическая часть может быть вынесена в отдельные удаленные помещения.

1.2. Технологическое назначение и область преимущественного применения станков для электрофизических и электрохимических методов обработки

1.2.1. Станки для прошивки отверстий малого сечения

В табл. 1.1 приведены сведения о станках для прошивки отверстий малого сечения (диаметр до 3 мм) с большой глубиной (до 100 диаметров).

1.2.2. Оборудование для нанесения информации

При создании оборудования для маркирования металлических деталей с диэлектрическим покрытием следует учитывать:

-возможность использования имеющихся и выпускаемых промышленностью (желательно, серийно) установок для маркирования с непрофилированным стержневым электродоминструментом;

-наличие в имеющемся оборудовании управляющих устройств для перемещения (желательно, автоматизированного) стержневого электрода-инструмента;

6

Таблица 1.1 Электроэрозионные и электрохимические станки

для прошивки отверстий

7

Продолжение табл. 1.1

Продолжение табл. 1.1

Продолжение табл. 1.1