- •Методические указания
- •Воронеж 2004
- •Общие сведения
- •1 Исходная информация для проектирования
- •2. Выбор области технологического использования электроэрозионной обработки короткими импульсами
- •3. Порядок проектирования
- •4. Качество поверхности
- •5. Сила тока
- •6. Производительность
- •7. Точность обработки
- •8. Рабочая среда
- •Сравнительные характеристики сред приведены в таблице 2
- •9. Скорость подачи эи
- •10. Основное время обработки детали на станке
- •13. Разработка операционных карт
- •Методические указания
- •394026. Воронеж, Московский проспект, 14. Участок оперативной полиграфии Воронежского государственного технического университета.
5. Сила тока
В первом приближении энергию импульса Аи можно рассчитывать по средним значениям силы тока и напряжения:
Аи = IсрUсри.
Отсюда
Iср = Аи / (Uсри.) (3)
Среднее значение напряжения пробоя Uср= (0,5 …0,75) U0, где U0— напряжение холостого хода при разомкнутых электродах. Напряжение U0 легко контролировать в процессе обработки.
При электроискровом режиме принимают U0 = 40… 180.
Среднюю силу тока определяют через ее значение Iк при коротком замыкании электродов: Iср = (0,5 … 0,75) Iк. Силу тока короткого замыкания можно устанавливать и контролировать по приборам станка. Ее выбирают в зависимости от обрабатываемого материала и требуемой шероховатости поверхности.
Длительность импульсов и обратно пропорциональна частоте f их следования.
Длительность импульса для черновой обработки сталей и= = 200… 105 мкс, для чистовой обработки и = 5..200 мкс. Для твердых сплавов длительность импульса еще на 2…3 порядка ниже.
6. Производительность
Производительность Q процесса электроэрозионной обработки оценивается отношением объема или массы удаленного металла ко времени обработки. Такой критерий оценки неприменим для способа разрезания заготовок непрофилированным электродом, так как объем металла, удаленного за счет эрозии, незначителен, а его основная часть удаляется в виде цельного куска. Под производительностью обработки непрофилированным злектродом понимают отношение площади боковой поверхности паза ко времени
обработки. Площадь боковой поверхности определяется произведением длины пути, пройденного проволочным электродом-инструментом в направлении подачи за время обработки, на толщину заготовки. Так же можно оценивать производительность разрезания диском и лентой. Здесь ширина паза не сказывается на форме и размерах заготовок, поэтому ее можно не учитывать.
Производительность рассчитывается по формуле:
Q = мАиf. (4)
где — коэффициент, учитывающий количество холостых импульсов;
f — частота импульсов, вызывающих эрозию.
Для получения высокопроизводительного режима необходимо, чтобы был ближе к единице, т. е. чтобы как можно больше импульсов участвовало бы в процессе эрозии. При малой частоте импульсов (черновая обработка) 0,85, в случае высокой частоты (чистовая обработка) 0,75.
Через м обозначен объем металла, снимаемого одним или несколькими импульсами с суммарной энергией 1 Дж. м можно рассчитать, зная радиус лунки, образовавшейся после обработки, который равен приблизительно 20 мкм.
Выбор и расчет частоты производится на основании таблицы 1
Таблица 1
Вид генератора |
Частота, кГц |
|
Черновая обработка |
Чистовая обработка |
|
RC |
, где С=2Аи/(Uпр)2=2Аи/(0,7U0)2; R=U0/Iк |
|
ШГИ |
6-10 |
10-30 |
При одних и тех же режимах количество снятого материала будет зависеть от его характеристик и оценивается показателем обрабатываемости, т.е. отношением массы снятого исследуемого металла к массе металла, снятого с заготовки из стали 45 при одинаковых условиях обработки. Сталь 45 выбрана как наиболее широко применяемый конструкционный материал.
Вольфрам при прямой полярности имеет коэффициент обрабатываемости 0,7; молибден — 0,8; алюминий—1,5; магний — 2,5. Обрабатываемость железа близка к единице. Чугун имеет низкую обрабатываемость из-за включений свободного графита. Жаропрочные сплавы благодаря низким температуропроводности и теплосодержанию в расплавленном состоянии обрабатываются лучше стали 45.
Значения, найденные по формулам (1)-(6), необходимо скорректировать в соответствии со значением коэффициента обрабатываемости.