1.1. Цель работы
Экспериментальное исследование влияния режимов на производительность обработки, шероховатость поверхности, износ электрод-инструмента от режимов процесса.
1.2. Основные положения
В основе электроэрозионного метода обработки лежит явление электроэрозии, т.е. разрушение электродов при прохождении, между ними импульса электрического тока. В результате этого происходит локальный нагрев электродов до весьма высокой температуры, что приводит к образованию на поверхности материала лунки.
Явления, протекающие в межэлектродном промежутке, весьма сложны и в большинстве своем описываются только качественно.
В тот момент, когда импульсное напряжение между электродами достигает определенной величины, происходит электрический пробой жидкости. Возникает плазменный канал проводимости, заполненный плазмой (рис.1.). На границе между плазмой и электродами происходит поступление импульсных тепловых потоков на анод и катод. Энергия импульса тока выделяется за короткий промежуток времени (10-8сек) при высоких плотностях тока разряда (до 10000 А/мм2).
Удаление металла анода и катода происходит в жидком и в парообразном состояниях. Испарение рабочей жидкости приводит к образованию газовой полости. В начальный момент скорость движения границы газовой фазы достигает 200 м/с, а давление в полости - сотен атмосфер. После окончания импульса тока за счет протекающих физико-химических процессов температура и давление в газовой фазе продолжает расти (рис.1, б), достигнув своего максимума, температура и давление в газовой полости начинают снижаться. Объем газового пузыря растет по инерции, что наряду с конденсацией паров способствует резкому спаду давления. В момент, когда размеры газовой фазы приближаются к наибольшим значениям, а давление к наименьшему, перегретый металл вскипает и выбрасывается из лунки и, застывая, образует окаймляющий валик.
Расплавленный металл, удаленный из лунки, попав в диэлектрическую жидкость, остывает в виде гранул сферической формы диаметром 0,005…0,01 мм и выносится из межэлектродного промежутка. При внедрении электрод-инструмента в деталь происходит многократное повторение импульсов и разрушение обрабатываемого материала в направлении движения электрод-инструмента.
1.3. Ход работы
Работа заключается в разрезании закаленного стержня при различных режимах обработки непрофилированным электрод-инструментом.
В ходе выполнения лабораторной работы при каждом режиме обработки рассчитывается производительность процесса, исследуются параметры шероховатости поверхности и ширины реза.
Обрабатываемые поверхности образцов наблюдаются на микроскопе ММИ–2, зарисовывается топография поверхности. Измеряется шероховатость обработанных поверхностей, строятся графики зависимости высоты неровностей профиля по десяти точкам от рабочего тока при обработке. Изучается и зарисовывается характер износа электрод-инструментов, измеряется максимальный износ.
1.4. Исходные данные
Форма и размеры образцов.
Используются закаленные цилиндрические стержни 5…25 мм и длиной 50…200 мм. Материал - стали различных марок.
Оборудование и режущий инструмент.
Работа выполняется на электроэрозионном копировально-прошивочном станке повышенной точности модели 483 (см. прил.1).
Заготовка устанавливается и крепится в приспособлении, закрепленном на столе. Инструмент крепится в электрододержателе специальным приспособлением.
Для получения необходимой точности электрод-инструмент после закрепления выверяется. Недостаточно точная выверка инструмента влечет за собой искажение формы обработанной поверхности. В качестве электрод-инструмента используется лента толщиной 0,2…0,5 мм и шириной 30…50 мм.
Для каждого режима обработки необходимо использовать новый электрод. Это позволит установить взаимосвязь износа электрода от условий обработки.
До начала обработки инструмент и заготовка вводятся в ванну с рабочей жидкостью. После поднятия ванны устанавливается требуемый режим обработки на станке, включается питание, а затем следует быстрое перемещение электрод-инструмента вниз. Ручкой регулятора подачи достигается устойчивая работа станка. Величина зазора между электродами устанавливается автоматически и лежит в пределах 0,008…0,65 мм.
После окончания обработки электрод-инструмент отводится, выключается питание, ванна опускается и покрывается щитом, выключается общее питание станка, электрод-инструмент снимается и зарисовывается картина износа. Изношенная поверхность электрод-инструмента наблюдается на малом инструментальном микроскопе ММИ–2 при различных увеличениях (рис.4).
