Проектирование автоматизированнь1х станков и комплексов (862475), страница 48
Текст из файла (страница 48)
Какие общие требования предъявляют к органам управления станка?5. Что следует учитьmать при компоновке органов управления на станке?6. Какие инженерно-психологические требования предъявляют к средствам отображения информации станков?7.Укажите способы группировки индикаторов и органов управления напультах управления станка.8.Какие средства композиции используют для создания гармоничной целостности формы станка?9. Для каких целей служит каждая из зон яркостного контраста?10. Какие цветовые теории и гармонии используют при выбореоборудования и интерьера производственного помещения?окраски7.ОБОРУДОВАНИЕ, ПРИМЕНЯЕМОЕПРИ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ, ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХИ СПЕЦИАЛЬНЫХ МЕТОДАХ ОБРАБОТКИ7.
1. СТАНКИ ДЛЯ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОЙ ОБРАБОТКИПроцесс формообразования при размерной электроэрозионной обработкеоснован на явлении электрической эрозии, т. е. разрушении части материалазаготовки, подверженной воздействию электрического разряда. Для осуществления электроэрозионной обработки первоначально использовали искровые разряды, создаваемые так называемым RС-генератором, что определило название процесса как электроискровая обработка. С появлением генераторов, обеспечивающих обработку на более продолжительных разрядах,процесс стали называть электроимпулъс1-юй обработкой.Для обеспечения процесса заготовку и инструмент подключают к электрической цепи, образуя пару анодкатод1-2(рис.7.1,а), и устанавливаютс межэлектродным зазором (МЭЗ), заполненным жидким диэлектриком3,вкачестве которого используют масла, керосин, дистиллированную воду.Е23обаРис.7.1.
Электризация с МЭЗПри обработке на электроды1, 2 подается напряжениеИ, формирующее вМЭЗ напряженность электрического поля Е. При превышении напряженности поля уровня пробоя Е=Е п (рис.7.1,б) в МЭЗ возникает электрическийразряд, т. е. имеет место направленное движение электронов от катода (инструмента) к аноду (заготовке) и в обратном направлении-перемещениеионов материала анода. При использовании диэлектрической жидкости уровень напряженности в момент разряда достигает десятков мегавольт на метр.Под действием разряда происходит ионизация части МЭЗ, т. е. образуетсяканал проводимости, который представляет собой заполненную плазмой про-7. 1.255Станки для электроэрозионной обработкистранственную область, содержащую ионы и электроны.
Скорость нарастания разряда достигает сотен килоампер в секунду.Электроны, имеющие меньшую массу, достигают положительно заряженную поверхность заготовки,нагревают металл, вызьmая его плавление,испарение и эмиссию частиц расплава в МЭЗ. Около канала проводимостипроисходит образование газового пузыря из паров жидкости и металла.Вследствие высокого давления (до 2· 10 13 Па) канал проводимости стремитсяк расширению, сжимая окружающую его газовую фазу. В результате инерциисначала газовый пузырь и окружающая его жидкость неподвижны, а затемрасширяются.
В зоне воздействия электрического разряда происходит интенсивный разогрев и микроплавка металла заготовки. Граница плавления перемещается в материале заготовки по мере ее разогрева. В начале этой стадиирасплавленный микрообъем металла под действием сил сцепления и поверхностного натяжения удерживается на заготовке. В образовавшемся газовомпузыре находятся пары металла заготовки. Когда газовый пузырь достигаетнаибольшего размера, давление внутри него резко падает.
Содержащийся влунке металл вскипает и выбрасывается в МЭЗ. В результате образуется сферическая лунка. Вылетевшие каплевидные частицы металла охлаждаютсяжидким диэлектриком, находящимся в МЭЗ, застывают в виде дроби и далеевымьmаются.Основные технологическиепоказателиэлектроимпульсногопроцесса(точность, качество поверхности и производительность) определяются количеством выплавленного из лунки металла за единичный импульс, т. е. энергией импульса, временем действия и частотой следования импульсов.Энергия импульса определяется зависимостью:JWимп = IU dt,гдеI,И - соответственно сила электрического тока и напряжение.В первом приближении энергию импульса можно определить по среднимзначениям тока и напряжения:Wю.шгде fимп -= fсрИср fю.ш,время действия импульса.Среднее напряжение пробоя Иср= (0,5 ...
О,75)Ио,где Ио-максимальноенапряжение при разомкнутых электродах. Диапазон регулирования Ио приэлектроимпульсном режиме составляет40 ... 180В. Средняя сила тока18 ... 36 В, а при электроискровом Icp = (0,5 ... 0,75)/к.з (где Iк.з - сила тока короткого замыкания, наблюдаемая при пробое МЭЗ) варьирует в зависимости отобрабатываемого материала и требуемой шероховатости. Для стали при черновой обработке Iк.здых сплавов Iк.з= 20 ... 120 А,= 0,05 ... 0,2 А.а при чистовой-Iк.з= 0,5 ... 5 А;для тверДлительность fи:мп импульсов тока определяется частотой f их следованияи скважностьюq:7. Оборудование, применяемое при специШLьных методах обработки256f,,мп =гдеq = to / tm.m; to -1/(qf),период следования импульсов.При предварительной обработке длительность импульса tm.ш колеблется впределах0,2 ...
100 мс.Последовательность импульсов униполярна.Производительность электроимпульсного процессаQ=kVWимпJ,гдеk-коэффициент, учитьmающий количество холостых импульсов, не вызывающих эрозию,k -z 0,75 ... 0,85; V1 Дж.объем металла, снимаемый импульсным током с энергиейПоскольку разряд через газ по сравнению с жидкостью возможен при существенно большем напряжении на электродах, то импульсы, посылаемые завремя существования газового пузыря, являются холостыми.
При этом снижается коэффициентk,а следовательно, и производительность обработки.Для обеспечения максимальной производительности необходимо обеспечить оптимальное соотношение между максимальным значением силы токаимпульсаImaxи его длительности fимп• Для предварительной обработки используют импульсы с энергией> 1 Дж,для чистовой обработки-О, 1 ... 1 Дж.При увеличении подэлектродной площади скорость съема металла возрастает, но в дальнейшем может произойти ее снижение вследствие ухудшения условий удаления продуктов обработки из МЭЗ. Поэтому для обеспечения максимальной производительности необходим правильный выбор соотношения подэлектродной площади и мощности импульса.
Такой выборявляется предметом экспериментальных исследований.Максимальная производительность электроэрозионной обработки измеряется десятками кубических сантиметров в час. В зависимости от свойстврабочей среды изменяются как доля полезного использования энергии импульса, так и его предельная мощность. Для каждого вида обработки применяют различные диэлектрические среды. Так, при процессе с малой энергиейимпульса высокую производительность обеспечивает вода, керосин; при грубых режимах применяют тяжелые фракции нефти (масла, дизельное топливои др.) с высокой температурой вспышки (до450 К).В процессе обработки жидкий диэлектрик, поступающий в МЭЗ, загрязняется. Загрязнение более2 ... 5 %диэлектрика приводит к заметному снижению числа рабочих импульсов, а следовательно, и производительности.
Поэтому необходима регенерация диэлектрика, обеспечиваемая отстойным ифильтрационным способами.Точность обработки определяется точностью изготовления электродаинструмента, его эрозионным износом, формой и размером углублений наповерхности заготовки, являющихся следствием анодной эмиссии.Эрозия инструмента составляет в среднем О, 1 .. .4%от эрозии заготовки.Для снижения износа инструмент изготавливают из эрозионно стойкого материала, например вольфрама, коксографита.7.
1.257Станки для электроэрозионной обработкиДостижимая точность обработки деталей профилированным электродоминструментом в жидком диэлектрике соответствует IТ5 .. .IT8. Шероховатость поверхности при обработке в жидкости составляет Ra =для чистовых режимов и Rz = 20 ... 100 мкм - для черновых.0,5 ... 0,8 мкм В результате локальных термических воздействий поверхностный слойдетали модифицируется. Например, на стальных деталях в этой зоне образуются карбиды железа, которые способствуют упрочнению поверхности. Глубина модифицированного слоя в среде жидкого диэлектрика составляет длячерновых режимов Н =ли Н=:: 0,10,1 ...0,4 мм, для чистовых - Н = 0,005 ...
0,08мм. Есмм, на поверхности наблюдаются микротрещины, являющиесяследствием термических напряжений. Подогрев заготовки перед обработкойпозволяет снизить глубину модифицированного слоя в несколько раз.Положительным с позиции износостойкости является повышение поверхностной твердости при сохранении вязкой сердцевины, большое количестволунок на поверхности, плавное их сопряжение.Электроэрозионная обработка имеет ряд преимуществ перед традиционными лезвийными методами (точение, фрезерование и др.).Во-первых, формирование поверхности детали обеспечивается при минимальном количестве формообразующих движений, что упрощает кинематикуоборудования и снижает стоимость механической части.Во-вторых, процесс обработки не связан с деформацией материала из-запрактического отсутствия силовых нагрузок, что существенно снижает требования к жесткости несущей системы и мощности приводов, уменьшает металлоемкость и энергоемкость оборудования.Кроме того, практическое отсутствие контакта в технологической паредеталь - инструментобеспечивает отсутствие механического износа инструмента, а следовательно, позволяет обрабатывать материалы с любымимеханическими свойствами без снижения производительности.И, наконец, простая кинематика и незначительность технологическихнагрузок обеспечивают обработку труднодоступных (поднутренных и внутренних) поверхностей практически любой кривизны, что расширяет технологические возможности электроэрозионной обработки.Прошивание отверстий применяют для удаления из деталей обломковметчиков, сверл, а также для получения круглых отверстий диаметром до1 мм и глубиной более 12d, некруглых отверстий и пазов.Для удаления обломков инструмента используют схему прямого копирования электродом-инструментом из меди, латуни,Энергия импульса составляет Е,rмп> 0,5 Дж.алюминия и его сплавов.Способ позволяет устранить бракдеталей на заключительных операциях технологического процесса.Прошивание отверстий небольшой глубины используют, как правило, вдеталях из труднообрабатываемых материалов.Для повышения точности отверстия электрод-инструментготовке4через кондукторную втулку2и вращают (рис.7.2).1подают к заВтулку выполняют из диэлектрика, а для снижения трения в нее запрессовывают кольца3.2587.Оборудование, применяемое при специШLьных методах обработки124баРис.7.2.Схема проппmанияРис.в7.3.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
