Лекція №4 Конструкція, розрахунок і виготовлення електрода-інструмента
1 Особливості проектування
2. Матеріал робочої частини
3. Конструкція
4. Виготовлення
5. Розрахунок робочої частини
1 Особливості проектування
Інструмент має форму, обернену оброблюваному контуру на деталі, його розміри беруться з врахуванням міжелектродних зазорів. Виключенням є непрофільовані електроди, для проектування яких потрібно визначити тільки діаметр і матеріал дроту або стержня. У цьому випадку розраховують натяг дроту, а для стержня – стійкість при умовах обробки. Усі види електродів-інструментів зношуються, і це варто враховувати при визначенні їхніх початкових розмірів.
При проектуванні необхідно враховувати можливість створення електродів-інструментів для чорнової і чистової обробки, їхню кількість, оцінити доцільність використання на чорнових операціях інструмента, раніше застосованого для чистової обробки. Якщо передбачається доведення, електроди-інструменти коректують на розмір припуску наступної операції.
При проектуванні необхідно враховувати вимоги до матеріалів, з яких виготовлений електрод-інструмент, їхню вартість і дефіцитність. Якщо площа оброблюваної поверхні S>5*105 мм2, то для зниження маси електрод-інструмент виконують пустотілим (для так називаємої схеми обробки-трепанації).
У випадку примусового прокачування робочої рідини в електроді повинні бути передбачені канали, що виходять в зону обробки. На рис. 1.20 показана конструкція електрода-інструмента для прошивання порожнин у матрицях для пресування.
Рисунок 1.20. Конструкція електрода-інструмента для прошивання порожнин в матрицях для пресування.
Робоча частина 1 виконана з ерозійностійкого матеріалу. У ній маються отвори 2 для прокачування рідини з внутрішньої порожнини в зону обробки. Робоча частина з'єднана з технологічною 3, що служить для закріплення інструмента, підведення струму і виконується з дешевих конструкційних металів.
Якщо електрод-інструмент має невеликі габарити, то його виготовляють цільним з матеріалу, застосовуваного для робочої частини.
2. Матеріал робочої частини
При виборі матеріалу беруть до уваги його ерозійну стійкість, питому провідність, можливість виготовлення інструмента необхідної форми з мінімальними витратами, вартість, міцність, корозійну стійкість, відсутність шкідливих для здоров'я обслуговуючого персоналу виділень під дією високих температур при розряді.
Для чистової обробки, здійснюваної звичайно в електроіскровому режимі, найбільш часто використовують інструменти зі звичайної і пористої міді і латуні. Мідь повинна бути без домішок, тому що навіть мінімальні включення інших елементів різко знижують електроерозійні властивості, підвищують знос. Для чорнових операцій, виконуваних в електроімпульсному режимі, як матеріал електродів-інструментів застосовують графітові і мідно-графітові композиції, алюміній, цинкові сплави. Графітові матеріали потрібно вибирати дрібнозернистої структури – вони володіють підвищеною механічною міцністю. З таких матеріалів можна виготовляти інструменти з гострими кутами і тонкими перемичками, ефективні на чистових операціях. До недоліків варто віднести підвищену вартість у порівнянні з матеріалами з більш великими зернами і більш низьку продуктивність процесу. Для чорнових операцій частіше застосовують дешеві і стійкі графітові матеріали зі збільшеним зерном.
Для виготовлення дрібних отворів використовують інструменти з вольфраму, молібдену, латуні. Вольфрам і молібден володіють високою ерозійною стійкістю в широкому діапазоні режимів. Але це дорогі, дефіцитні матеріали, що важко піддаються обробці.
Для електроконтактної обробки застосовують інструменти з міді, латуні, чавуна, дешевих марок сталі. Можливе застосування і звичайних ерозійностійких матеріалів. Сірий чавун має задовільну ерозійну стійкість при обробці на всіх режимах. Він добре обробляється, недорогий, з нього виконують електроди-інструменти для чистових операцій.
Непрофільовані електроди-інструменти зазвичай виготовляють з вольфрамового або латунного дроту. Вольфрамовий дріт має велику питому міцність, але низьку питому провідність і застосовується для електродів діаметром менше 0,08 мм.