Дальский А.М., Косилова А.Г. и др. (ред.) - Справочник технолога-машиностроителя, том 2 - 2003 (1004786), страница 102
Текст из файла (страница 102)
18. Зависимость шероховатости абрябетаниой поверхности от производительной обработки: / — таерлыв сплав, 2- сталь Производительность обработки играет существенную роль при формировании шероховатости обработанной поверхности !рис. ! О). В свою очередь, производительность обработки зависит от напряжения и тока коротко. го замыкания Т генератора (табл.
11 и 12). При увеличении плошади обрабатываемой поверхности на начальном этапе происходит возрастание скорости сьема металла, но в дальнейшем наблюдается ее снижение. Это связано с тем, что с течением времени ухудшаются условия удаления продуктов обработки из межэлектродного промежутка. По мере углубления прошиваемого отверстия усложняется удаление пролуктов обработки и поступление свеягей 1кидкости в межэлектродный промежуток. Наличие большого количества электропроволных капель застывшего металла вызывает импульсы, энергия которых тратится на вторичное расплавление этих частию Для предотвращения таких "паразитных" импульсов используют принудительную прокачку жидкости через межэлектродный промежуток под давлением 100 ... 1200 кПа.
Это в свою очередь требует повышения жесткости технологической системы. При электроконтакгной обрабогке в воздушной среле скорость съема металла зависит от тех же факторов. что и при эрозии в жидкою и. Однако условия теплообмена в рассматриваемом случае имеют существенные отличия. Электроды при работе постепенно нагреваются до высоких температур, что не наблюдается при работе в жидкостях. Прн этом способе используются бояьшие токи, а поскольку зависимость скорости съема от срелнего тока имеет характер, близкий к линейному, то производительносгь процесса можно оценивать через силу тока: где 2з — коэффициент, учитывающий режим обработки и материал электродов.
При разрезании заготовок произволи- тельность 'мг яз/ * где /г, = /г, / Ь (Ь вЂ” толщина заготовки). Скорость элехтроконтактного разрезания материалов в воздушной среде достигает 2 ... 3 мм!с, что в 5 ... 1О раз выше, чем при механической обработке. 2. Точность изготовления деталей при ЭЭО зависит от нескольких факторов: точность изготовления электрода-инструмента, износ электрода-инструмента вследствие эрозии, погрешности формы и размеров углубления на заготовке относительно электрода- инструмента. Допуски на размеры электрода- инструмента составляют обычно 0,015 ... 0,1 мм, что соответствует требованиям к изготовлению мсталлорежуших инструментов. При вырезании по контору непрофилированным электродом-инструментом (проволокой) постоянный по времени износ не влияет на точность.
Относительный обьемный износ ЭИ приведен в табл 13. Сравнительно большой относительный износ ЭИ определяет необходимость использовать в ряде случаев несколько одинаковых ЭИ. На рис. 11 приведена номограмма, позволяющая определять необходимое количество ЭИ при копировании для звланной глубины обработки и радиуса округления обрабатываемой полости. ЭЛЕКТРФИЗИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ЭХО, ЭФО, ЭМО И ЛАЗЕРНАЯ ОБРАБОТКА 548 15.
Те*нологнческие характеристики ЭЭО стали ЭН из меди Требуемы количмтвь ьлектрчзов Средний ток им. пульса !ч„ А длится ь- ность импульса т„. чкс Произаолитель. ность технологи ческого процесса й, м /мин Шерохова- тость по- верхности Ла, мкм Частота импульсов /, кГц Износ ЭИ и, % Площадь обрабозки5, чм' Скважность 9 60 100 12,0 150 3000 62,5 35 20 5,8 130 2000 12 15 4,2 21,0 22 65 4,7 115 3000 10,5 44 42 3,2 80 2000 6.0 88 30 2,5 82 1000 1,5 200 16 26 2,4 75 1.5 200 1О 16 2,0 70 250 1,0 440 3 — 4 1,25 50 120 0,9 440 3 — 4 3,5 1,0 40 120 П р и и е ч а и и е .
Генератор ШГИ-63-440, полярность на частотах до 22 кГц обратная, а на часппвх самые 22 кГц — прямая Производительность технологического процесса ЕЭ, мУмин Шероховатость поверхности Ла, мкм Средний ток импульса Тчь А Длитель- ность импульса т„. мкс Износ ЭИ Плошадь обработки 5, мм' Частота импульсов /, кГц Скважносты~ 40 — 50 3000 0,2 65 1000 0,2 30-35 22 22 1,5 666 О,!5 1000 24 !2 12 3000 0,5 30 65 500 0,5 20 — 22 1000 22 140 1,5 222 0,45 16,5 12 60 3000 20 60 435 1Π— 12 1,5 1000 20 120 83 1О 0,8 1000 57 13 — 15 3000 50 390 1,5 ! 000 19 1,5 110 22 27 1000 1О 2,0 48 1Π— 12 2000 12 160 14 1,5 1000 22 1О 1,5 120 14 44 500 1О 5,0 2,0 40 10,5 5,0 — 5,5 20 1000 150 88 28 1.5 4,0 — 4,5 500 20 70 1,5 15 250 3,9 18 25 88 2,0 50 3,0 200 30 2,0 1О 1,5 2,2 — 2,5 40 250 200 10 3,0 1,0 Рис.
1!. Номограмма опреаеленнв требуемого количества ЭИ 14. Технологические характеристики ЭЭО стали ЭИ из графита П р н м е ч а н и е Палярнссть обрапщх импульсы прямоугольные, шнймияу ШГИ43440, млирмм ЭИ вЂ” ЭЭПГ. Технологические характеристики ЭЭО в зависимости от применяемых ЭИ приведены в табл. 14 и 15. 3 Качестаа аааерхяастяога слоя детали. В результате электроэрозиониой обработки поверхность приобретает характерные неровности, а приповерхностные слои металла претерпевают физико-химические изменения. Обрабатываемая поверхность формируется из перекрывающих друг друга произвольно расположенных лунок. Размеры лунок зависят от энергии импульса и материала электродов. Они возрасгакл с ростом энергии кчпульсов и уменьшением частоты их следования. Высота неровностей зависит от степени перекрытия лунок. Поскольку размер лунки зависит от энергии импульса, то можно высоту неровностей Е выразить через энергию импульса (А„) йз=8 А', н и ' где Гг„— коуффициент, зависящий от режима обработки, материала электродов, их размеров, вида и состояния рабочей среды, при чистоаых режимах для твердых сплавов Гь„= 1 ...
5, для сталей 7г„= 2 ... 12, при черновых рехсимах Й„ = 10 .. 50, р = 0,3 .. 0,04 — показатель степени, характеризующий форму лунки, в расчетах принимают р = 1/3. Если метачл обрабатывают импульсами высокой энергии, то в начале разряда нагрева- ется н плавится металл на поверхности; затем теплота проникает вглубь. Для нагрева внутренних слоев требуется какое-то время. Поскольку время разряда невелико, а мощность его значительна, то возникает большая разница температур по глубине. Наружные слои, как более нагретые, расширяются больше, внутренние — меньше. Однако металл в зоне лунки в начале разряда не обладает достаточной пластичностью, поэтому в нем возникают значительные внутренние напряжения, вызывающие рщрьш. В конце импульса под действием резкого охлаждения нагретого металла жидкой рабочей средой вновь возникает большой перепал температур под лункой и появляиугся внутренние напряжения, которые вызывают трещинообразование.
Толщина измененного слоя после серии импульсов значительно превышаег высоту неровностей. Она зависит от теплофизических свойств материаяа заготовки, температуры, при которой происходят фюовые превращения обрабатываемого металла и других причин. Глубина Н измененного слоя зависит от тех же факторов, что и шероховатость Н = !,Аг. В зависимости от магериала заготовки коэффициент Й„= (1,8 ... 4) Й„. В табл.
16 приведена глубина измененного слоя для стальных заготовок в зависимости от вида обработки. ЭДЕКЗРФИЗИЧЕСКАБОБРАБОТКА ЭХО. ЭФО, ЭЫО и ЛАЗЕРИЛЯ ОБРЛ БОТАЛ 550 551 х л Р т с х 1 ~! )с ди)с х о ), с Ф с х Ф гп Я с о с т с с о с о с т с с с. 48 о. с и о оЙ:х Мхс дх с ь 1.)убиия изменение| с с)юя, мм Схема эясктрсэрсзион чав обработки Ь и с с О Черновая обработка (на элек- т оимп льсноч ежиме 0,1 .
0,4 Чиставая обработка !на элскт риск оном сжиме | ь с ь о 0.004 . О,! 4 ф Б 5 Б с т и с <' л оста о ьс х<сФ ° Ь 0~ д и <О 0.005 . 0,08 Шли< ованис в жидкости т с ь н <с с. о 3 и Ш х 05.. 0,1 Раз сэание в жидкости Электроконтактиая обработка па ваза<хе 55 ~ ч с ь о )т $: 17. Технологические режиьзы ЭЭО х ж о т с с х с с т х т т о с )т о о )т с ьх о )т о сл в ь с о 18. Сравнительная обрабатыввемасть матсриалон латунным электродом |с 8 ь 8 т х т о с с. с Й ь к т о 8 т т х т о т о Е с с о и )т т т х й сэ .о 19.
Качество электроэразнвнной обработки твердого сп.зава с. х т ч Рая<и им обработки Точность абрабоши, мм гяубкиа микратрешин, мкм Шсрохсваюсть Яа, мкч Длимльиосгь имсульсв, мкс Боковой ЫЭЗ, Колебания мм ЛЗЭЗ, мм Эисрпм импульса, Дж т ч я О. з4 сб <ч )Б 3 Б д;, ж т 0.95 160 130 6,3 0,25 0,045 140 0,42 3,2 0,22 т 0.22 130 3,2 56 0,040 0,20 120 0,5 26 0,15 0.039 100 0,025 3,2 0,10 0,035 6.10' 1.6 0,06 0,027 У~ о Ф <х РЭ 2-10 ' 42 0,8 0,05 0.018 ! .!О 2 !О !О 0,4 0,01 0,2 0,03 0,005 20 !О 0,3 0,1 0,02 0,002 !6.
Гзубння измененного слоя для стальных заготовок в зависимости от вила обработки При разрабаткс технологических процессов ЭЭО рекомендуется пользоваться табл !7, в которой приведены примерные значения технологических параметров ЭЭО лля трех основных режимов. Различные л|атериаэы па-разному обрабатываются способом ЭЭО в зависимое|и о| их физнка-лимнческих свойств (табл 181 Теплоиое возлействие импульсов сравнительна высокой энергии на обрабатываемую поверхность привалит к образованшо микратрешин и ухулшспию шероховатости поверхности. Особенно это скшывается на закалеш|ьж легалях и деталях из твердого спэш)а !табл ! 9! Пеабхолимость постоянного поддержания заланной величины МЭП требует автоматического регулирования процесса 'ЗЭО.