Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Електроерозі́йна обро́бка (англ. EDM — Electric discharge machining) є різновидом електрофізичної обробки і характеризується тим, що зміна форми, розмірів та якості поверхні заготовки з електропровідного матеріалу відбувається під дією електричних (іскрового чи дугового) розрядів.
Електроерозійна обробка базується на використанні контрольованого руйнування електропровідного матеріалу під дією електричних розрядів між двома електродами, тобто це вид механообробки з використанням електричної ерозії.
Історична довідка
- Початки вивчення електроерозійних ефектів сягають 1770, коли англійський вчений Джозеф Прістлі відкрив ерозійний вплив електричних зарядів на метали.
- Творцями технології електроерозійної обробки є радянські вчені — подружжя Б. Р. Лазаренко та Н. Й. Лазаренко у 1943 році.
- У 1952 році виробничою фірмою «Charmilles» створено першу машину, що використовувала іскрову обробку, яка була представлена вперше на європейській виставці верстатів в 1955 році.
- У 1969 році швейцарська фірма «Agie» представила перший верстат з ЧПК електроімпульсної обробки непрофільованим електродом.
Основні принципи обробки
Одним з електродів є оброблювана деталь, другим електродом є інструмент. Розряди між електродами здійснюються періодично, імпульсами так, щоб середовище між ними встигло відновити свою електричну міцність. З метою зменшення ерозії електроду-інструменту для створення розрядів використовуються уніполярні імпульси струму. Полярність електродів пов'язана із тривалістю імпульсу, оскільки при малій тривалості імпульсу переважає ерозія аноду, а при великій тривалості імпульсу переважає ерозія катоду. Тому на практиці використовуються обидва способи подачі уніполярних імпульсів: з під'єднанням деталі до додатного полюса генератора імпульсів (так зване ввімкнення на пряму полярність), і з під'єднанням деталі до від'ємного полюса (ввімкнення на зворотню полярність).
Електричні розряди виникають при пропусканні імпульсного електричного струму в проміжку величиною 0,01…0,05 мм між електродом-заготовкою і електродом-інструментом. Під дією електричних розрядів матеріал заготовки плавиться, випаровується і видаляється з міжелектродного проміжку в рідкому чи пароподібному стані. Такі процеси руйнування електродів (заготовок) носять назву — «електрична ерозія».
З метою інтенсифікації електричної ерозії проміжок між заготовкою та електродом заповнюють діелектричної рідиною (гас, мінеральна олива, дистильована вода). При досягненні на електродах напруги, рівної напрузі пробою, в середовищі між електродом і заготовкою утворюється канал провідності у вигляді заповненої плазмою циліндричної області малого перетину з густиною струму 8000…10000 А/мм². Висока густина струму, підтримувана протягом 10−5…10−8с, забезпечує досягнення температури на поверхні заготовки до 10000…12000 °C. Середня сила струму під час електроерозійної обробки залежить від площі поверхні, що обробляється. Так, при площі обробки 3600 мм², оптимальний струм становить приблизно 100 А.
Видалений з поверхні заготовки метал охолоджується діелектричною рідиною і застигає у вигляді сферичних гранул діаметром від 0,01 до 0,005 мм. В кожний наступний момент часу імпульс струму пробиває міжелектродний проміжок у тому місці, де відстань між електродами виявилась найменшою. Безперервне підведення імпульсів струму і автоматичне зближення електрода-інструмента з електродом-заготовкою забезпечують продовження ерозії доти, доки не буде досягнуто заданого розміру заготовки, або не буде видалений увесь метал заготовки в міжелектродному проміжку.
Основні недоліки електроерозійної обробки це мала продуктивність (швидкість подачі зазвичай є меншою за 1 мм/хв) і значне електроспоживання.
За режимами здійснення електроерозійна обробка поділяється на електроіскрову і електроімпульсну.
Електроіскрові режими
Електроіскрові режими характеризуються використанням іскрових розрядів малої тривалості (10−5…10−7с) при прямій полярності підключення електродів (заготовка «+», інструмент «-»).
В залежності від потужності іскрових розрядів режими визначають як жорсткі і середні (для попередньої обробки), та м'які і особливо м'які (для остаточної обробки). Використання м'яких режимів забезпечує досягнення точності розмірів оброблюваної деталі з відхиленням до 0,002 мм при параметрі шорсткості обробленої поверхні Ra = 0,01 мкм.
Електроіскрові режими використовують при обробці твердих сплавів, важкооброблюваних металів і сплавів (танталу, молібдену, вольфраму і т. д.); обробляють наскрізні і глибокі отвори будь-якого поперечного перерізу, отвори з криволінійними осями, використовуючи дротові і стрічкові електроди, вирізують деталі з листових заготовок; нарізують зуби і різь, шліфують і таврують деталі.
Для проведення обробки на електроіскрових режимах використовують верстати, оснащені RC-генераторами, що складаються із зарядного і розрядного контуру. Зарядний контур містить конденсатор С, що заряджається через опір R від джерела струму з напругою 100…200 В, а у розрядний контур, паралельно до конденсатора С, підключені електроди — інструмент і заготовка.
Як тільки напруга на електродах досягає пробійної величини, через міжелектродний проміжок проходить іскровий розряд. Джерелом енергії для розряду є накопичувальний конденсатор С. Продуктивність ерозійного процесу може бути збільшена шляхом зменшення опору R. Сталість міжелектродного проміжку підтримується спеціальною системою слідкування, що керує механізмом автоматичного руху подачі інструменту, виготовленого з міді, латуні чи вуглеграфітового матеріалу.
Електроімпульсні режими
Електроімпульсні режими характеризуються використанням імпульсів великої тривалості (0,5…10 с), що відповідають дуговому розряду між електродами та інтенсивнішому руйнуванню катоду. Через це при електроімпульсних режимах катод сполучається із заготовкою, що забезпечує вищу продуктивність ерозії (в 8…10 разів) і менший, ніж при електроіскрових режимах, знос інструменту.
Пріоритетною областю використання електроімпульсних режимів є попередня обробка заготовок деталей зі складним профілем (матриці штампів і прес-форм, лопатки турбін і т. д.), що виготовляються зі сплавів та сталей, котрі важко піддаються обробці традиційними методами.
Електроімпульсні режими реалізуються установками, в яких на електроди подаються уніполярні імпульси від електромашинного чи електронного генератора. Виникнення ЕРС індукції у намагніченому тілі, що рухається під деяким кутом до напрямку осі намагнічування дозволяє отримувати більший струм.
Див. також
Примітки
- Электрофизические и электрохимические методы обработки[недоступне посилання з липня 2019]
- , архів оригіналу за 9 серпня 2012, процитовано 2012-28-05 Історія електроерозійної обробки. (англ.)
- What is Wire EDM? [ 29 лютого 2012 у Wayback Machine.] на сайті jobshop.com/ (англ.)
Джерела
- Антосяк В. Г., Могорян Н. В. Электрофизические методы обработки материалов / Под ред. Н. К. Фатеева; Кишиневский политехнический институт им. Лазо — Кишинев: Штиинца, 1987–145 с.
- Справочник по электрохимическим и электрофизическим методам обработки / Г. Л. Амитан, И. Е. Байеупов, Ю. М. Барон и др.; Под общ. ред. В. А. Валосатого. — Л.: Машиностроение, 1988. — 719 с. —
- Немилов Е. Ф. Электроэрозионная обработка материалов. — Л.: Машиностроение, 1983.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Elektroerozi jna obro bka angl EDM Electric discharge machining ye riznovidom elektrofizichnoyi obrobki i harakterizuyetsya tim sho zmina formi rozmiriv ta yakosti poverhni zagotovki z elektroprovidnogo materialu vidbuvayetsya pid diyeyu elektrichnih iskrovogo chi dugovogo rozryadiv Verstat elektroerozijnoyi obrobki u roboti Detal sho obroblyayetsya zanurena v ridinu Obrobka malih otvoriv elektroerozijnim metodomElektroerozijna obrobka profilovanoyi zaglibini Pidklyuchennya zi zvorotnoyu polyarnistyu 1 detal sho obroblyayetsya 2 rozryadi u zazori 3 elektrod instrument 4 generator unipolyarnih impulsiv Elektroerozijna obrobka bazuyetsya na vikoristanni kontrolovanogo rujnuvannya elektroprovidnogo materialu pid diyeyu elektrichnih rozryadiv mizh dvoma elektrodami tobto ce vid mehanoobrobki z vikoristannyam elektrichnoyi eroziyi Istorichna dovidkaPochatki vivchennya elektroerozijnih efektiv syagayut 1770 koli anglijskij vchenij Dzhozef Pristli vidkriv erozijnij vpliv elektrichnih zaryadiv na metali Tvorcyami tehnologiyi elektroerozijnoyi obrobki ye radyanski vcheni podruzhzhya B R Lazarenko ta N J Lazarenko u 1943 roci U 1952 roci virobnichoyu firmoyu Charmilles stvoreno pershu mashinu sho vikoristovuvala iskrovu obrobku yaka bula predstavlena vpershe na yevropejskij vistavci verstativ v 1955 roci U 1969 roci shvejcarska firma Agie predstavila pershij verstat z ChPK elektroimpulsnoyi obrobki neprofilovanim elektrodom Osnovni principi obrobkiOdnim z elektrodiv ye obroblyuvana detal drugim elektrodom ye instrument Rozryadi mizh elektrodami zdijsnyuyutsya periodichno impulsami tak shob seredovishe mizh nimi vstiglo vidnoviti svoyu elektrichnu micnist Z metoyu zmenshennya eroziyi elektrodu instrumentu dlya stvorennya rozryadiv vikoristovuyutsya unipolyarni impulsi strumu Polyarnist elektrodiv pov yazana iz trivalistyu impulsu oskilki pri malij trivalosti impulsu perevazhaye eroziya anodu a pri velikij trivalosti impulsu perevazhaye eroziya katodu Tomu na praktici vikoristovuyutsya obidva sposobi podachi unipolyarnih impulsiv z pid yednannyam detali do dodatnogo polyusa generatora impulsiv tak zvane vvimknennya na pryamu polyarnist i z pid yednannyam detali do vid yemnogo polyusa vvimknennya na zvorotnyu polyarnist Elektrichni rozryadi vinikayut pri propuskanni impulsnogo elektrichnogo strumu v promizhku velichinoyu 0 01 0 05 mm mizh elektrodom zagotovkoyu i elektrodom instrumentom Pid diyeyu elektrichnih rozryadiv material zagotovki plavitsya viparovuyetsya i vidalyayetsya z mizhelektrodnogo promizhku v ridkomu chi paropodibnomu stani Taki procesi rujnuvannya elektrodiv zagotovok nosyat nazvu elektrichna eroziya Z metoyu intensifikaciyi elektrichnoyi eroziyi promizhok mizh zagotovkoyu ta elektrodom zapovnyuyut dielektrichnoyi ridinoyu gas mineralna oliva distilovana voda Pri dosyagnenni na elektrodah naprugi rivnoyi napruzi proboyu v seredovishi mizh elektrodom i zagotovkoyu utvoryuyetsya kanal providnosti u viglyadi zapovnenoyi plazmoyu cilindrichnoyi oblasti malogo peretinu z gustinoyu strumu 8000 10000 A mm Visoka gustina strumu pidtrimuvana protyagom 10 5 10 8s zabezpechuye dosyagnennya temperaturi na poverhni zagotovki do 10000 12000 C Serednya sila strumu pid chas elektroerozijnoyi obrobki zalezhit vid ploshi poverhni sho obroblyayetsya Tak pri ploshi obrobki 3600 mm optimalnij strum stanovit priblizno 100 A Vidalenij z poverhni zagotovki metal oholodzhuyetsya dielektrichnoyu ridinoyu i zastigaye u viglyadi sferichnih granul diametrom vid 0 01 do 0 005 mm V kozhnij nastupnij moment chasu impuls strumu probivaye mizhelektrodnij promizhok u tomu misci de vidstan mizh elektrodami viyavilas najmenshoyu Bezperervne pidvedennya impulsiv strumu i avtomatichne zblizhennya elektroda instrumenta z elektrodom zagotovkoyu zabezpechuyut prodovzhennya eroziyi doti doki ne bude dosyagnuto zadanogo rozmiru zagotovki abo ne bude vidalenij uves metal zagotovki v mizhelektrodnomu promizhku Osnovni nedoliki elektroerozijnoyi obrobki ce mala produktivnist shvidkist podachi zazvichaj ye menshoyu za 1 mm hv i znachne elektrospozhivannya Za rezhimami zdijsnennya elektroerozijna obrobka podilyayetsya na elektroiskrovu i elektroimpulsnu Elektroiskrovi rezhimiElektroiskrovi rezhimi harakterizuyutsya vikoristannyam iskrovih rozryadiv maloyi trivalosti 10 5 10 7s pri pryamij polyarnosti pidklyuchennya elektrodiv zagotovka instrument V zalezhnosti vid potuzhnosti iskrovih rozryadiv rezhimi viznachayut yak zhorstki i seredni dlya poperednoyi obrobki ta m yaki i osoblivo m yaki dlya ostatochnoyi obrobki Vikoristannya m yakih rezhimiv zabezpechuye dosyagnennya tochnosti rozmiriv obroblyuvanoyi detali z vidhilennyam do 0 002 mm pri parametri shorstkosti obroblenoyi poverhni Ra 0 01 mkm Elektroiskrovi rezhimi vikoristovuyut pri obrobci tverdih splaviv vazhkoobroblyuvanih metaliv i splaviv tantalu molibdenu volframu i t d obroblyayut naskrizni i gliboki otvori bud yakogo poperechnogo pererizu otvori z krivolinijnimi osyami vikoristovuyuchi drotovi i strichkovi elektrodi virizuyut detali z listovih zagotovok narizuyut zubi i riz shlifuyut i tavruyut detali Dlya provedennya obrobki na elektroiskrovih rezhimah vikoristovuyut verstati osnasheni RC generatorami sho skladayutsya iz zaryadnogo i rozryadnogo konturu Zaryadnij kontur mistit kondensator S sho zaryadzhayetsya cherez opir R vid dzherela strumu z naprugoyu 100 200 V a u rozryadnij kontur paralelno do kondensatora S pidklyucheni elektrodi instrument i zagotovka Yak tilki napruga na elektrodah dosyagaye probijnoyi velichini cherez mizhelektrodnij promizhok prohodit iskrovij rozryad Dzherelom energiyi dlya rozryadu ye nakopichuvalnij kondensator S Produktivnist erozijnogo procesu mozhe buti zbilshena shlyahom zmenshennya oporu R Stalist mizhelektrodnogo promizhku pidtrimuyetsya specialnoyu sistemoyu slidkuvannya sho keruye mehanizmom avtomatichnogo ruhu podachi instrumentu vigotovlenogo z midi latuni chi vuglegrafitovogo materialu Elektroimpulsni rezhimiElektroimpulsni rezhimi harakterizuyutsya vikoristannyam impulsiv velikoyi trivalosti 0 5 10 s sho vidpovidayut dugovomu rozryadu mizh elektrodami ta intensivnishomu rujnuvannyu katodu Cherez ce pri elektroimpulsnih rezhimah katod spoluchayetsya iz zagotovkoyu sho zabezpechuye vishu produktivnist eroziyi v 8 10 raziv i menshij nizh pri elektroiskrovih rezhimah znos instrumentu Prioritetnoyu oblastyu vikoristannya elektroimpulsnih rezhimiv ye poperednya obrobka zagotovok detalej zi skladnim profilem matrici shtampiv i pres form lopatki turbin i t d sho vigotovlyayutsya zi splaviv ta stalej kotri vazhko piddayutsya obrobci tradicijnimi metodami Elektroimpulsni rezhimi realizuyutsya ustanovkami v yakih na elektrodi podayutsya unipolyarni impulsi vid elektromashinnogo chi elektronnogo generatora Viniknennya ERS indukciyi u namagnichenomu tili sho ruhayetsya pid deyakim kutom do napryamku osi namagnichuvannya dozvolyaye otrimuvati bilshij strum Div takozhGidroabrazivne rizannya Plazmove rizannya Lazerne rizannyaPrimitkiElektrofizicheskie i elektrohimicheskie metody obrabotki nedostupne posilannya z lipnya 2019 arhiv originalu za 9 serpnya 2012 procitovano 2012 28 05 Istoriya elektroerozijnoyi obrobki angl What is Wire EDM 29 lyutogo 2012 u Wayback Machine na sajti jobshop com angl DzherelaAntosyak V G Mogoryan N V Elektrofizicheskie metody obrabotki materialov Pod red N K Fateeva Kishinevskij politehnicheskij institut im Lazo Kishinev Shtiinca 1987 145 s Spravochnik po elektrohimicheskim i elektrofizicheskim metodam obrabotki G L Amitan I E Bajeupov Yu M Baron i dr Pod obsh red V A Valosatogo L Mashinostroenie 1988 719 s ISBN 5 217 00267 0 Nemilov E F Elektroerozionnaya obrabotka materialov L Mashinostroenie 1983