Электрические эрозии

электроэрозионным способом  прошивают  щели шириной 0,4-0,8мм, глубиной до 20 мм или щели  шириной 2,5—10 мм, глубиной до 100  мм. Для обеспечения удаления продуктов эрозии из межэлектродного промежутка электрод-инструмент делают |    Т-образной формы или уменьшают толщину хвостовой части по рабоче:й частью на несколько десятых долей миллиметра. Прошивания щелей составляет 0,5—0,8 мм/мин, шероховатость обработанной поверхности до Rа = 2,5 мкм.

Получить  отверствия  в постоянных  магнитах  механическим  практически   невозможно    из-за    высокой    твердости (HRC) магнитных   материалов.     Отверстия  диаметром                 3-10 мм в магнитных материалах получают прошиванием на универсальных электроэрозионных  станках.   Средняя   производительность при прошивании, например, отверстия диаметром 6,5 мм в сплаве ЮНДК35К5   составляет 20—25  мм³/мин   (при подаче около 0,5 мм/мин).     Высота микронеровностей обработанной поверхности Ra=40-20 мкм, глубина измененного слоя 0,06—0,2 мм в зависимости от режима обработки.

На рис.17 приведена схема прошивания криволинейного отверствия. Для выполнения этой операции шпиндель станка через предающийся  вокруг оси 2, связан с криволинейным электродом-инструментом 3,   который при повороте    внедряется   в заготовку 4,   образуя   в ней   криволинейное отверстие.

 

 

 

Рис.   17.    Схема    прошивания криволинейного    отверстия

 

 

Большой  практический  интерес  представляют возможности обработка  глубоких    цилиндрических отверстий. Здесь получение отверстия возможной глубины и заданного диаметра зависит  от вида  электрода-инструмента обеспечивающего ту или иную интенсивность обмена  рабочей среды в межэлектродном промежутке. При прошивании отверстия сплошным электродом  (рис. 18, а)  предельная    глубина их характеризуется кривой 1. Кривая 2 характеризует относительное снижение производительности Q обработки (по сравнению с начальной) для электрода диаметром d=Q,5 мм , а кривая 3 — для электрода диаметром d=5 мм.

Применяя трубчатый электрод и производя прокачку рабочей жидкости   (рис.  18,6), удается повысить предельную глубину L обработки   (кривая  4).  Относительное снижение  производительности при обработке отверстий трубчатым электродом диаметр 0,5 мм характеризуется кривой 5, а электродом диаметром 5 мм кривой  6.   Кривая  7  определяет предельную   глубину отверстия при обработке с прокачкой рабочей жидкости и установке внутри трубчатого электрода  пластины   (рис.   18, в),  уменьшающей поперечное сечение остающегося внутри электрода стержня.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис 18. Схемы прошивания глубоких отверстий и технологические характеристики .

 

 

 

Рис. 19.электроискровая  обработка    глубоких отверстий вращающимся электродом-инструментом:

1-проволка-электрод; 2—вал электродвигателя;  3— электродвигатель; 4-контактное  кольцо;  5 — патрон;     6 — кондуктор, направляющий движение вращающегося     электрода;   7 — обрабатываемая   заготовка.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отверстие     практически неограниченной глубины можно получать, сообщая этому вращение  (рис.  18, г, кривая 8), так как пластина полностью разрушает внутренний стержень. Производительность  обработки при этом сохраняется постоянной (рис. 18, кривая 9). Схема установки для обработки вращающимся электродом показана на рис. 19. Частота вращения электрода-инструмента около 100 об/мин.При прошивании        отверстий    диаметром и глубиной в несколько сотен миллиметров можно использовать лишь способ, показанный на рис. 18, г.  При этом элемент, расположенный внутри электрода-инструмента, изготовляют с квадратным, треугольным    или      прямоугольным    сечением. Электрод может быть и пустотелым.

Отверствия диаметром менее 0,1 мм при электроэрозионной обработке получают электродом из вольфрамовой проволоки, покрытой слоем меди.  Медная  оболочка  увеличивает жесткость инструмента, обеспечивает    возможность закрепления электрода на станке. Для обеспечения высокой точности   (несколько   мкм) и шероховатости обработанной поверхности Ra = 0,16-0,32 мкм ведут на мягких режимах при напряжении 20—50 В при энергии импульса 2,5—12 мкДж.

При расчетах диаметра электрода и оптимальной длины его вылета можно пользоваться табл.   10.  При обработке отверстий электродом с медным покрытием рабочую часть освобождают от покрытия электрохимическим методом.

Таблица   10

Выбор диаметра  электрода и длины вылета при обработке отверстий малого диаметра

Диаметр, мкм		Оптимальная длина вылета, мм	Диаметр, мкм		Оптимальная длина вылета, мм
Получаемого отверствия	Электрода-инструмента		Получаемого отверствия	Электрода-инструмента
20-30 25-35 35-45	15 20 30	Менее 0,8 1,0 1,2	45-55 55-65 65-75	40 50 60	1,5 1,8 2,0

 

Время обработки, например, отверстий  диаметром 0,02-0,04 мм в твердом сплаве ВК8 вольфрамовым электродом при глубине прошивания 0,3 мм составляет около 4,5 мин.

 ±

Прецизионная обработка позволяет  получить точность 0,003 мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 20. Схема электроискрового прошивания отверстий в распылителях с дополнительным электродом

 

В  топливной   аппаратуре  применяется  деталь  распылитель с группой отверстий диаметром 0,15—0,2 мм. Обработка этих отверстий является сложной задачей, так как сверла малых диаметров очень хрупки и часто ломаются, а для обеспечения оптимального режима резания требуется вращение с частотой в несколько десятков тысяч оборотов в минуту. На многих заводах обработка   этих   отверстий   механическим   способом   заменена электроэрозионной обработкой. Время обработки одного отверствия распылителя топлива около 25 с, а механическое сверление занимает 90—120 с. При обработке отверстия в распылителе, (рис. 20)   возникает задача  ограничения   калибрующего хода электрода-инструмента (встреча его с противоположной стенкой приводит к браку). Для ограничения калибрующего хода электрода-инструмента 1 во внутреннюю полость распылителя 2 вводят дополнительный электрод 3, проходящий через полую оправку 4, на которой укреплен распылитель. Этот электрод, кроме того, позволяет весьма просто автоматизировать процесс обработки. При замыкании дополнительного   электрода с электродом-инструментом срабатывает    реле 2Р, которое    своим нормально закрытым контактом 2Р1   размыкает цепь реле 1P. Обработка    прекращается. Контакты 1Р3;1Р4, замкнувшись, дают команду механизму  подач на извлечение электрода-инструмента. После извлечения   электрода-инструмента   конечный выключатель (на схеме не показан) дает команду механизму поворота распылителя   на один шаг. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 21. Электрод-инструмент для электроэрозионной обработки сеток вакуумных приборов

 

 

После поворота от командоаппарата механизма поворота поступает импульс напряжения на включение реле 1Р. Реле 1P срабатывает, блокируя кнопку С своим контактом 1РЗ,   и включает цепь самопитания. Контактами 1Р1 и 1Р2 реле 1P вновь включает станок. Кнопками П и С осуществляют ручное управление станком.

 Обработка деталей типа сеток и сит. Созданы электроэрозионные станки, позволяющие обрабатывать детали типа сеток и сит с числом отверстий до нескольких десятков тысяч. Станки могут обрабатывать одновременно более 800 отверстий диаметром 0,2-2 мм в листах из коррозионно-стойких сталей, латуни и других материалов толщиной до 2 мм. Производительность обработки10 000 отверстий в час.

Применение  в электровакуумных приборах   цельных сеток улучшает характеристики приборов и повышает их долговечность. Электроэрозионная обработка обеспечивает возможность получения из любых тугоплавких материалов, а также с очень малой толщиной перемычек и высокой проницаемостью. Требования к качеству этих сеток очень велики   (допуски на  ширину перемычек ±0,002 мм, на шаг перемычек 0,005 мм, на наружные сетки 0,01 мм;   высота микронеровностей   Ra = 0,32-0,16мкм). Эти требования обеспечиваются одновременным изготовлением всей сетки. Инструмент (рис. 21) представляет собой с пазами на рабочем конце. Ширину стержня выбирают в соответствии с шириной перемычек. Вибрация инструмента с частотой около 100 Гц (амплитуда менее 0,01 мм) и интенсивный отвод продуктов эрозии из рабочей зоны повышают съем металла в 2—3 раза и стабилизируют процесс обработки. Принудительное нагнетание жидкости через полый электрод позволяет существенно улучшить технологические характеристики процесса..

Таблица   11

Технологические характеристики электроэрозионной обработки сеток электровакуумных приборов

Диаметр,мм	Характеристика сеток				Время ,с
	Шаг перемычек, мм	Толщина сеток, мм	Ширина перемычек, мм	Число отверствий, шт	Изготов-ления одной сетки	Вспомога-тельное
2,8±0,05 4,0±0,005	0,25±0,005 0,25±0,005	0,1 0,2	0,03±0,002 0,03±0,002	95 200	50 90	40 60

 

 

В табл.11 приведены некоторые показатели процесса электроэрозионного   изготовления   сеток   электровакуумных   приборов.

Нарезание резьбы. Электроэрозионное нарезание резьб может быть выполнено по методу копирования, и схемам, аналогичным механической обработки резьб.

 

 

 

 

 

 

 

 Рис. 22. Нарезание резьбы электроэрозионным методом.

 

 

 

Схема   образования   внутренней   резьбы методом копирования   показана на рис 22. Электроду-инструменту придана форма пустотелого винта 2.   Этот винт   проходит через кондукторную гайку 3 и, получая вращение от сменных шестерен 6, образует резьбу в заготовке 1  при подаче Sпр, в сторону заготовки. Диаметр резьбы кондукторной гайки и электрода-инструмента  должен быть  выполнен с учетом величины межэлектродного зазора и износа  электрода инструмента. Для нарезания некрупных резьб диаметром 5—-10 мм при глубине обработки 5—10 мм в деталях из твердого сплава обработке на средних режимах диаметр резьбы электрода-инструмента делают на 0,05—0,06 мм меньше номинальной резьбы, и получаемой в заготовке, электроискровую обработку ведут   как нагнетанием жидкости под давлением, так и при свободной пода жидкости в межэлектродный зазор (из насадки 4 в   воронку укрепленную на верхней части электрода инструмента). Резьбу М8 в твердосплавной пластине толщиной 15 мм можно получить за 20 мин при шероховатости поверхности Ra=l,25 мкм.   Клаг точности  резьбы  3.

Электроэрозионное шлифование.   Одной   из   разновидностей электроэрозионной обработки является электроэрозионное шлифование, которое используют для обработки заготовок из трудно обрабатываемых металлов и твердых сплавов. Удаление металла при электроэрозионном шлифовании происходит под воздействием импульсных разрядов между вращающимся электродом-инструментом и обрабатываемой заготовкой, а не в   результате  механически воздействия, как при абразивном шлифовании. Электроэрозионное шлифование включает круглое (наружное, торцовое и внутренне и плоское шлифование (рис. 23)). Оно осуществляется   по  схеме аналогичной схеме обычного абразивного шлифования.

 

 

 

 

 

 

 

+

Рис. 23. Схема электроэрозионного шлифования:

 а — круглого ;  б — плоского; в — конической поверхности

 

в связи этим для электроэрозионного шлифования могут быть применены чашечные, цилиндрические и брусковые электроды-инстументы. Обработку производят при напряжении постоянного тока 25-30В и ограничении силы тока до 300 А. Изменением силы тока пределах 5—300 А устанавливают режим обработки. В табл.12 даны производительность и качество поверхности, обработанной электроэрозионным шлифованием, при различных режимах обработки.

Таблица   12

Технологические параметры  электроэрозионного шлифования

 

Высота неровностей,  МКМ	Шлифование
		торцевое			наружное и плоское плоское			внутреннее
		Сила тока, А	Производительность , ММ3/МИН	Толщина дефектного слоя, мкм	Сила тока, А	Производительность, мм3 /мин	Толщина дефектного слоя, мкм	Сила, тока, А	Производительность , ММ3/МИН	Толщина дефектного слоя, мкм
2,5 1,25 0,63 0,32	120 29 11 5,2	69 7,3 1,85 0,89	75 16 8 4	74 19 7 2,9	30 3,85 1,2 0,5	68 18 8 4	33 9,8 3,2	8,8 1,7 0,56	66 18 7

 

 

Рабочей средой при электроэрозионном шлифовании   является масло,подачу жидкости производят поливом. Для того , чтобы начать обработку, необходимо нарушить масляную пленку на поверхности детали прижатием шлифовального диска к заготовке под давлением

6—8 10^-5 Па. Производительность с увеличением скорости движения инструмента повышается, поэтому   для   круглого наружного, торцового и плоского электроэрозионного шлифования целесообразно иметь частоту вращения инструмента в пределах 25-30 м/с. Скорость инструмента при   внутреннем   шлифовании огранчена его размерами.