5. Розрахунок робочої частини

При прошиванні отворів постійного перетину розміри електрода-інструмента визначають, виходячи з розмірів отвору. Для круглих перерізів

де d_е – діаметр електрода-інструмента;

d_д – діаметр отвору в деталі;

S_б – бічний зазор, тобто відстань між протилежними ділянками поверхонь електрода і заготовки, паралельних напряму їх руху.

Бічний зазор залежить від енергії імпульсів, матеріалів електродів, складу і напряму руху робочого середовища, розмірів отвору. На чорнових режимах S_б = 0,15...0,5 мм., на чистових S_б = 0,005...0,05 мм.

Довжина електрода-інструмента

де L₁ – довжина ділянки закріплення в електродотримачі;

L₂ – глибина отвору;

L₃ – скорочення його довжини за рахунок зносу;

L₄ – довжина ділянки, необхідної для калібрування отвору, якщо він наскрізний

Для розрахунку приймають L₁ = (2...3) d_е; L₄= (1,2...1,8) L₂; скорочення довжини L₃ можна оцінити як знос γ у відсотках від довжини отвору L₂, тобто L₃ = L₂ γ /100. Тоді

L =(2...3) d_д + (2,2...2,8) L₂+L₂ γ /100.

Якщо отвір глухий, то будуть потрібні електроди-інструменти довжиною L^І для чорнової і довжиною L" для чистової обробки:

L^І = (2...3) d_д+ L₂+ L₂ γ /100;

L" = (2..3) d_д+ L₂

У тих випадках, коли одного електрода-інструмента для калібрування глухого отвору підвищеної точності недостатньо, застосовують кілька калібруючих електродів-інструментів з робочою частиною, що має довжину L^і> L". При зміні електрода-інструмента варто зберігати єдині настановні бази; це дозволяє усунути похибки базування.

Лекція №5 Проектування технологічних процесів. Електроерозійне обладнання.

1. Вихідна інформація

2. Порядок проектування

3. Компоновка

4. Генератори імпульсів

5. Механічна частина верстатів

1. Вихідна інформація

Для проектування технологічних процесів необхідно мати вихідну документацію і дані, необхідні для розрахунку режимів обробки й оцінки техніко-економічних показників електроерозійної обробки:

1. Креслення деталі з технічними умовами.

2. Креслення заготовки після операції, що передує електроерозійній обробці.

3. Програму випуску виробів

4. Техніко-економічні показники процесу, по якому виконувалася операція до заміни її електроерозійною обробкою.

5. Каталог електроерозійного устаткування і перелік устаткування, що мається на підприємстві.

6. Каталог і альбоми креслень наявного інструмента і пристосувань для електроерозійної обробки.

2. Порядок проектування

1. За формою оброблюваної поверхні, її розмірами і вимогами до шорсткості намічають один або кілька способів обробки, що дозволяють забезпечити відповідність деталі кресленню і технічним умовам; підбирають схему обробки деталей; розглядають можливість і доцільність використання багатоконтурної і багатоелектродної обробки.

2. Намічають маршрут технологічного процесу електроерозійної обробки, для чого визначають послідовність і число операцій, виконуваних на верстаті, і контрольних операцій.

3. Розраховують технологічні показники процесу для кожної операції: продуктивність, точність, якість поверхні і режими обробки. Розрахунок режимів виконують в залежності від технологічних вимог до деталі:

• при необхідності виключити наступну операцію знаходять параметри режиму, що забезпечують задану точність і якість поверхні;

• якщо деталь повинна працювати в умовах динамічних навантажень, треба вибирати режими, при яких відсутні мікротріщини;

• для досягнення мінімальної трудомісткості за основу вибору режиму приймають максимальну продуктивність процесу;

• для одержання мінімальної трудомісткості доведення вибирають режим, при якому витрати на електроерозійну обробку і наступне доведення будуть мінімальні.

Режими розраховують у такій послідовності:

1. Вибирають технологічний критерій, що повинний бути досягнутий наприкінці операції (точність, шорсткість, продуктивність і т.д.).

2. Для обраного критерію знаходять енергію імпульсу А_і.

3. По характеру операції (чорнова, чистова) знаходять напругу холостого ходу і по залежностях середню напругу. Вибирають необхідне діелектричне середовище (вода, нафтопродукти й ін.).

4. Визначають тривалість імпульсу.

5. Знаходять середнє значення струму і струм короткого замикання.

6. Для відомої енергії імпульсу і його тривалості знаходять технологічні показники процесу, що не є критеріальными.

7. Розраховані показники точності, шорсткості і стану поверхневого шару порівнюють з вимогами креслення і технічних умов. Якщо хоча б один з показників виявляється нижче вимог креслення, необхідно намітити наступні операції, використовуючи для цієї мети інші методи обробки (електрохімічний, механічний і т.д.).

8. Розраховують продуктивності процесу за формулою

,

знаходять швидкість подачі електрода-інструмента. Якщо площа оброблюваної поверхні перемінна, середню швидкість подачі

, , …, – швидкості подачі в І, ІІ, і т.д. перерізах по глибині обробки.

9. Знаходять основний час обробки деталі на верстаті

де z – розмір припуску (береться рівним заглибленню електрода-інструмента в напряму подачі).

10. По нормативах знаходять інші складові штучно-калькуляційного часу t_ш.к.: допоміжний час t_в, час обслуговування t_обс., час відпочинку t_отд, підготовчо-заключний час t_п.з. (при спрощених розрахунках час обслуговування і відпочинку беруть у залежності від суми t_o + t_в)

t_ш.к. = (t_о+t_в+t_обс.+t_отд.+t_п.з.)/N

де N – число деталей у партії.

11. Якщо намічаються додаткові операції, для доведення технологічних показників до вимог креслення деталі необхідно розрахувати їхню трудомісткість і знайти загальні витрати часу на виконання електроерозійної і наступної операцій.

4. Порівнюють загальні витрати часу на електроерозійну і раніше застосовувану на цій операції обробку. Якщо проектують процес виробництва нового виробу, то для порівняння беруть технологію механічної обробки, що дозволяє одержати необхідну деталь. З вихідних даних беруть програму випуску деталей, підбирають серійний верстат, що забезпечує виготовлення заданої деталі, і проводять попереднє техніко-економічне обґрунтування доцільності використання електроерозійної обробки.

Електроерозійний метод дозволяє обробляти поверхні, що не можуть бути оброблені традиційними методами. До них відносяться криволінійні глухі і наскрізні отвори перемінного перетину, вузькі наскрізні і глухі пази, сполучні канали між поглибленнями. У подібних випадках немає необхідності в техніко-економічному обґрунтуванні.

5. При позитивних результатах розрахунку по розробляють операційні карти технологічного процесу в кількості, обумовленій маршрутною картою

6. Намічають схему базування, установки і закріплення заготовки, обґрунтовують доцільність проектування спеціальних пристосувань для установки заготовки і інструмента.

7. Вибирають з числа наявного або в противному випадку проектують і виготовляють інструмент. При обробці непрофільованим електродом-інструментом вибирають матеріал, діаметр, швидкість переміщення дроту або стержня, натяг дроту і розраховують траєкторію руху електрода-інструмента.

8. Розробляють технічні завдання на проектування спеціальних пристосувань. При цьому враховують умови установки деталей у пристосуванні, необхідність ізоляції, захист рухомих елементів від попадання продуктів обробки, що викликають абразивний знос.

9. Після виготовлення всього оснащення й інструмента роблять настроювання верстата і виготовлення першої деталі.

10. Якщо необхідно уточнюють режими обробки в операційних картах, конструкцію інструмента і пристосувань.

11. Проводять уточнений розрахунок техніко-економічних показників від впровадження електроерозійного процесу.