Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2. Определение значения коррекции электрода-инструмента и используемых технологических параметров обработки для технологической операции электроэрозионной вырезки



 

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Определение значения коррекции электрода-инструмента и используемых технологических параметров обработки для технологической операции электроэрозионной вырезки, проектирование программируемого контура детали с учетом коррекции электрода-инструмента

 

КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Процессы электрической эрозии. Механизм разрушения металла под воздействием искрового разряда (процесс электрической эрозии) представляется в общих чертах следующим[11, 45, 55].

При сближении между собой двух металлических электродов И, Д (рис.6.1), находящихся под напряжением, наступает момент, когда между наиболее сблизившимися выступающими элементами их поверхностей создается электрическое поле высокой напряженности. Происходит пробой промежутка между электродами. В первой фазе пробоя единичные электроны, вырывающиеся из электрода-инструмента, бомбардируют электрод-деталь. Затем возникает канал разряда, по которому лавина электронов бомбардирует электрод-деталь, что вызывает расплавление металла.

В процессах электроэрозионной обработки материал заготовки в зоне обработки плавится, испаряется и удаляется, в жидком или парообразном состоянии. Удаление обычно носит взрывной (импульсный) характер, протекая в короткий отрезок времени (10-5 – 10-7 с) на небольшом участке поверхности, в месте локализации канала разряда.

Электрический разряд – высококонцентрированный в пространстве во времени импульс электрической энергии, преобразуемой между электродом-инструментом и электродом-деталью в тепловую. При этом в канале разряда протекают нагрев, расплавление и испарение материала с локальных поверхностей электродов. Ионизация и распад рабочей жидкости (диэлектрика).

 
 
 
 
 
 
 
a)
б)
в)
г)
И «-»
И «-»
И «-»
И «-»
Д «+»
Д «+»
Д «+»
Д «+»
Δ
 
Э
 
 
 
λ
 
 
 
ч

Рис. 6.1. Схема возникновения искрового разряда: а – электроды перед сближением; б – ионизация промежутка в начальной стадии пробоя; в – образование электронной лавины и расплавление металла; г – восстановление прочности среды; И, Д – электрод-инструмент и электрод-деталь; Э – электроны; Δ – пробивной зазор; r – вырванные частицы удаляемого металла; l – образующаяся лунка

Особенностью такого последовательного разрушения является то, что один электрод (электрод-деталь) точно воспроизводит профиль другого (электрод-инструмент). Следует заметить, что, благодаря полярности, технологическим свойствам рабочей жидкости (диэлектрика) и материалам электродов, преимущественно разрушается электрод-деталь. Иначе этот процесс не имеет смысла.

Искровым зазором или межэлектродным промежутком называют минимально необходимое расстояние между электродом-инструментом и электродом-деталью для возникновения канала разряда.

Канал разряда — заполненная плазмой цилиндрическая область малого сечения, возникающая между электродами, отстоящими друг от друга на расстояние межэлектродного промежутка (искрового зазора).

Рис. 6.2. Влияние радиуса проволоки на величину внутреннего угла детали при выполнении технологической операции электроэрозионной вырезки

Стратегия обработки [45]. Минимально возможный радиус внутреннего угла ограничен лишь диаметром используемой проволоки. Радиус внутреннего угла равен сумме радиуса электрода-проволоки и искрового зазора (рис.6.2). При используемом электроде-инструменте диаметром 0, 25 мм, на черновых режимах обработки и искровой зазоре ≈ 0, 170 мм внутренний угол составит порядка 0, 195 мм.

Внешние углы могут производиться с радиусом вплоть до 0, 038 мм. Для более точного их выполнения производителями предлагаются различные стратегии их выполнения. Например, для получения прямого или острого внешнего угла может быть использована стратегия «петли» (рис.6.3).

Деталь
Траектория движения ЭИ
Электрод-инструмент
Δ

Рис. 6.3. Стратегия выполнения внешнего угла детали при выполнении технологической операции электроэрозионной вырезки

Технологический процесс электроэрозионной вырезки [45]. Типовой технологический процесс на электроэрозионных станках заключается в следующем. Заготовку фиксируют и жестко закрепляют на столе станка или в приспособлении. Тяжелые заготовки (свыше 100 кг) устанавливают без крепления. Заправляют электрод-проволоку в направляющие. Положение электрода-инструмента относительно обрабатываемой заготовки выверяют по установочным рискам, микроскопом, по базовым штифтам или при помощи специальных устройств. Затем ванну станка закрывают/поднимают и заполняют рабочей жидкостью на 20-30 мм выше поверхности обрабатываемой заготовки. Включают генератор импульсов, устанавливают требуемый технологический режим обработки и регулятор подачи и прокачку рабочей жидкости.

Для повышения производительности и уменьшения шероховатости поверхности обработку производят за два перехода, предварительный (черновым режимом обработки) и окончательный (чистовыми режимами обработки).

В начале операции или на чистовых режимах работать с полным использованием мощности нельзя, так как перегрузка вступающих в работу участков электрода-проволоки вызывает нарушение стабильности процесса, повышенный износ инструмента, его обрыв и наростообразование на заготовки. Работа осуществляется последовательным переходом через ряд ступеней режимов. По окончании черновой обработки снимают оставшуюся часть припуска на чистовых режимах. Окончательная обработка (снятие неровностей) проводится на чистовых режимах в высокочастотном диапазоне.

В зависимости от конечного результата обработки детали применяют следующие виды электроэрозионной обработки: черновую, чистовую и выборку контура («пакетинг»).

Рис. 6.4. Шероховатость образцов после электроэрозионной вырезки (увеличение в 4 раза): слева – образец после одного чернового прохода; справа – образец после чистовой обработки (один черновой проход и два чистовых прохода)

Черновая обработка включает в себя один проход проволоки по контуру детали. При этом виде обработки для обеспечения высокой скорости используются грубые технологические режимы (высокие значения силы тока и короткие паузы между импульсами). Скорость съема материала и шероховатость зависят от использования конкретного технологического режима. Например, при толщине стальной заготовки 30 мм линейная скорость подачи проволоки до 3 мм/мин, шероховатость до 2, 5 Ra (рис. 6.4, слева).

Чистовая обработка состоит из одного чернового прохода и нескольких чистовых. Количество чистовых проходов зависит от желаемого качества поверхности. Чем больше чистовых проходов, тем ниже шероховатость (до 0, 2…0, 3 Ra) (рис. 6.4, справа). Для чистовых проходов используются более «мягкие» режимы. Минимальное рекомендуемое количество чистовых проходов – два.

Деталь
Траектория движения электрода-инструмента

Рис. 6.5. Траектория движения электрода-инструмента при выборке внутреннего контура детали

Выборка контура («пакетинг») относится к черновому виду обработки и применяется только для внутренних замкнутых контуров детали (отверстий). Процесс выборки металла внутри замкнутого контура медленный и нестабильный, требует завершающих чистовых проходов. Ручным способом запрограммировать такой вид обработки сложно. При помощи система автоматизированной подготовки производства (САМ- системы) движения электрода-инструмента автоматически программируется таким образом, что электрод-инструмент последовательно, используя круговые (спиральные) движение, «выбирает» весь материал внутри замкнутого контура (рис.6.5).

Выбор точки захода электрода-проволоки на контур [41]. Производители оборудования [78] рекомендуют начинать обработку с внутренней части заготовки, а не с наружного контура (рис. 6.6). Т.е. необходимо предварительно сделать в заготовке отверстие для захода проволоки (например, при помощи электроэрозионной супер-дрели). Теоретически проволока должна пройти 0, 2-0, 3 мм от стартовой точки, прежде чем процесс электроэрозии приобретёт стабильность. На практике рекомендуются выбирать точку захода проволоки на расстоянии 2-5 мм от контура, чтобы достичь стабильности процесса электроэрозии и уменьшить деформацию заготовки. Диаметр заходного отверстия может быть любым. Например, при использовании проволоки диаметром – 0, 25 мм, рекомендуемый диаметр заходного отверстия – от 0, 30…0, 35 мм. Заход проволоки на контур обычно осуществляется прямо перпендикулярно к контуру или по касательной к нему.

Рис. 6.6. Рекомендуемое расположение точки захода электрода-инструмента на контур обработки детали при электроэрозионной вырезке

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1) Подготовить образцы согласно эскизу (рис.6.7.).

2) При помощи штангенциркуля замерить ширину образца по двум взаимно перпендикулярным направлениям в трех точках и внести полученные данные в таблицу 12.1.

3) На основании данных вычислить среднее значение ширины образцов по двум взаимно перпендикулярным направлениям.

4) Рассчитать значение искрового зазора по формуле:

где N0 – запрограммированное значение ширины образца с системы ЧПУ без учета коррекции электрода-инструмента; N1 – измеренное среднее значение ширины образца по двум ортогональным направлениям; DИ – диаметр электрода-инструмента (для большинства работ на электроэрозионном вырезном станке Seibu M500S используется электрод-проволока диаметром DИ = 0, 25 мм).

5) Определить используемые технологические параметры обработки исходя из материала и высоты электрода-детали (табл. 6.1), внести полученные данные в таблицу 12.1.

6) Спроектировать контур детали в соответствии с вычисленной коррекцией электрода-инструмента, с учетом точки захода электрода-инструмента на контур и его выводом (рис. 12.2), согласно образцу, представленному на рис.6.8.

Рис.6.7. Эскизы образцов деталей, получаемых при помощи электроэрозионной вырезки (вид сверху)

 

 


Таблица 6.1.
Технологические параметры процесса электроэрозионной вырезки

№ п/п Материал ЭД Высо-та ЭД, мм Материал ЭИ Диаметр ЭИ, мм Тип ЭД Количе-ство проходов ЭИ Рабочее напряжение, В Сила тока рабочего импульса, А Сила натяжения ЭИ, г Скорость вертикальной подачи ЭИ, мм/мин Скорость горизонтальной подачи ЭИ, мм/мин Сопротив-ление РЖ, Ом Шерохова-тость Ra, мкм Искровой зазор, мм (рекоменд.)
  D1   D2
Алюминий Латунь 0, 25 Матрица 10, 00 10, 00 4, 0-5, 0 - 0.126
Алюминий Латунь 0, 25 Матрица 9, 50 4, 87 2, 0-2, 5 0.18 0.022
Алюминий Латунь 0, 25 Пуансон 10, 00 10, 00 4, 0-5, 0 - 0.126
Алюминий Латунь 0, 25 Пуансон 9, 50 4, 87 2, 0-2, 5 0.18 0.022
Алюминий Латунь 0, 25 Матрица 8, 50 8, 50 4, 0-5, 0 - 0.138
Алюминий Латунь 0, 25 Матрица 10, 50 4, 70 2, 0-2, 5 0.18 0.028
Алюминий Латунь 0, 25 Пуансон 8, 50 8, 50 4, 0-5, 0 - 0.138
Алюминий Латунь 0, 25 Пуансон 10, 50 4, 70 2, 0-2, 5 0.18 0.028
Алюминий Латунь 0, 25 Матрица 6, 80 6, 80 4, 0-5, 0 - 0.138
Алюминий Латунь 0, 25 Матрица 7, 70 3, 61 2, 0-2, 5 0.18 0.028
Алюминий Латунь 0, 25 Пуансон 6, 80 6, 80 4, 0-5, 0 - 0.138
Алюминий Латунь 0, 25 Пуансон 7, 70 3, 61 2, 0-2, 5 0.18 0.028
Алюминий Латунь 0, 25 Матрица 6, 40 6, 40 4, 0-5, 0 - 0.138
Алюминий Латунь 0, 25 Матрица 10, 50 3, 98 2, 0-2, 5 0.18 0.024
Алюминий Латунь 0, 25 Пуансон 6, 40 6, 40 4, 0-5, 0 - 0.138
Алюминий Латунь 0, 25 Пуансон 10, 50 3, 98 2, 0-2, 5 0.18 0.024
Медь Латунь 0, 25 Матрица 3, 70 3, 70 4, 0-5, 0 - 0.095
Медь Латунь 0, 25 Матрица 4, 70 2, 07 2, 0-2, 5 0.2 0.02
Медь Латунь 0, 25 Пуансон 3, 70 3, 70 4, 0-5, 0 - 0.095
Медь Латунь 0, 25 Пуансон 4, 70 2, 07 2, 0-2, 5 0.2 0.02
Медь Латунь 0, 25 Матрица 2, 30 2, 30 4, 0-5, 0 - 0.108
Медь Латунь 0, 25 Матрица 2, 70 1, 24 2, 0-2, 5 0.2 0.022
Медь Латунь 0, 25 Пуансон 2, 30 2, 30 4, 0-5, 0 - 0.108
Медь Латунь 0, 25 Пуансон 2, 70 1, 24 2, 0-2, 5 0.2 0.022
Медь Латунь 0, 25 Матрица 2, 00 2, 00 4, 0-5, 0 - 0.11
Медь Латунь 0, 25 Матрица 2, 60 1, 13 2, 0-2, 5 0.2 0.024
Медь Латунь 0, 25 Пуансон 2, 00 2, 00 4, 0-5, 0 - 0.11
Медь Латунь 0, 25 Пуансон 2, 60 1, 13 2, 0-2, 5 0.2 0.024
Медь Латунь 0, 25 Матрица 1, 70 1, 70 4, 0-5, 0 - 0.114
Медь Латунь 0, 25 Матрица 3, 00 1, 09 2, 0-2, 5 0.2 0.028
Медь Латунь 0, 25 Пуансон 1, 70 1, 70 4, 0-5, 0 - 0.114
Медь Латунь 0, 25 Пуансон 3, 00 1, 09 2, 0-2, 5 0.2 0.028
Медь Латунь 0, 25 Матрица 1, 30 1, 30 4, 0-5, 0 - 0.118
Медь Латунь 0, 25 Матрица 1, 90 0, 77 2, 0-2, 5 0.2 0.032
Медь Латунь 0, 25 Пуансон 1, 30 1, 30 4, 0-5, 0 - 0.118
Медь Латунь 0, 25 Пуансон 1, 90 0, 77 2, 0-2, 5 0.2 0.032
Сталь 40Х Латунь 0, 25 Матрица 7, 00 7, 00 2, 0-2, 5 - 0.074
Сталь 40Х Латунь 0, 25 Матрица 5, 30 3, 02 2, 0-2, 5 0.14 0.006
Сталь 40Х Латунь 0, 25 Пуансон 7, 00 7, 00 2, 0-2, 5 - 0.074
Сталь 40Х Латунь 0, 25 Пуансон 5, 30 3, 02 2, 0-2, 5 0.14 0.006
Сталь 40Х Латунь 0, 25 Матрица 4, 60 4, 60 2, 0-2, 5 - 0.086
Сталь 40Х Латунь 0, 25 Матрица 3, 50 1, 99 2, 0-2, 5 0.14 0.008
Сталь 40Х Латунь 0, 25 Пуансон 4, 60 4, 60 2, 0-2, 5 - 0.086
Сталь 40Х Латунь 0, 25 Пуансон 3, 50 1, 99 2, 0-2, 5 0.14 0.008
Сталь 40Х Латунь 0, 25 Матрица 3, 50 3, 50 2, 0-2, 5 - 0.094
Сталь 40Х Латунь 0, 25 Матрица 3, 50 1, 75 2, 0-2, 5 0.14 0.012
Сталь 40Х Латунь 0, 25 Пуансон 3, 50 3, 50 2, 0-2, 5 - 0.094
Сталь 40Х Латунь 0, 25 Пуансон 3, 50 1, 75 2, 0-2, 5 0.14 0.012
Сталь 40Х Латунь 0, 25 Матрица 2, 90 2, 90 2, 0-2, 5 - 0.094
Сталь 40Х Латунь 0, 25 Матрица 3, 50 1, 59 2, 0-2, 5 0.14 0.014
Сталь 40Х Латунь 0, 25 Пуансон 2, 90 2, 90 2, 0-2, 5 - 0.094
Сталь 40Х Латунь 0, 25 Пуансон 3, 50 1, 59 2, 0-2, 5 0.14 0.014
Сталь 40Х Латунь 0, 25 Матрица 2, 40 2, 40 2, 0-2, 5 - 0.094
Сталь 40Х Латунь 0, 25 Матрица 3, 80 1, 47 2, 0-2, 5 0.14 0.016
Сталь 40Х Латунь 0, 25 Пуансон 2, 40 2, 40 2, 0-2, 5 - 0.094
Сталь 40Х Латунь 0, 25 Пуансон 3, 80 1, 47 2, 0-2, 5 0.14 0.016
Сталь 40Х Латунь 0, 25 Матрица 1, 90 1, 90 2, 0-2, 5 - 0.1
Сталь 40Х Латунь 0, 25 Матрица 4, 20 1, 31 2, 0-2, 5 0.14 0.015
Сталь 40Х Латунь 0, 25 Пуансон 1, 90 1, 90 2, 0-2, 5 - 0.1
Сталь 40Х Латунь 0, 25 Пуансон 4, 20 1, 31 2, 0-2, 5 0.14 0.015
Сталь 40Х Латунь 0, 25 Матрица 1, 40 1, 40 2, 0-2, 5 - 0.094
Сталь 40Х Латунь 0, 25 Матрица 2, 70 0, 92 2, 0-2, 5 0.15 0.016
Сталь 40Х Латунь 0, 25 Пуансон 1, 40 1, 40 2, 0-2, 5 - 0.094
Сталь 40Х Латунь 0, 25 Пуансон 2, 70 0, 92 2, 0-2, 5 0.15 0.016
Тв.сплав Латунь 0, 25 Матрица 3, 40 3, 40 1, 0-1, 5 - 0.086
Тв.сплав Латунь 0, 25 Матрица 4, 10 1, 86 1, 0-1, 5 0.14 0.008
Тв.сплав Латунь 0, 25 Пуансон 3, 40 3, 40 1, 0-1, 5 - 0.086
Тв.сплав Латунь 0, 25 Пуансон 4, 10 1, 86 1, 0-1, 5 0.14 0.008
Тв.сплав Латунь 0, 25 Матрица 2, 60 2, 60 1, 0-1, 5 - 0.096
Тв.сплав Латунь 0, 25 Матрица 2, 60 1, 30 1, 0-1, 5 0.14 0.01
Тв.сплав Латунь 0, 25 Пуансон 2, 60 2, 60 1, 0-1, 5 - 0.096
Тв.сплав Латунь 0, 25 Пуансон 2, 60 1, 30 1, 0-1, 5 0.14 0.01
Тв.сплав Латунь 0, 25 Матрица 1, 80 1, 80 1, 0-1, 5 - 0.1
Тв.сплав Латунь 0, 25 Матрица 2, 70 1, 08 1, 0-1, 5 0.14 0.016
Тв.сплав Латунь 0, 25 Пуансон 1, 80 1, 80 1, 0-1, 5 - 0.1
Тв.сплав Латунь 0, 25 Пуансон 2, 70 1, 08 1, 0-1, 5 0.14 0.016
Тв.сплав Латунь 0, 25 Матрица 1, 30 1, 30 1, 0-1, 5 - 0.11
Тв.сплав Латунь 0, 25 Матрица 2, 80 0, 89 1, 0-1, 5 0.14 0.016
Тв.сплав Латунь 0, 25 Пуансон 1, 30 1, 30 1, 0-1, 5 - 0.11
Тв.сплав Латунь 0, 25 Пуансон 2, 80 0, 89 1, 0-1, 5 0.14 0.016
Тв.сплав Латунь 0, 25 Матрица 1, 20 1, 20 1, 0-1, 5 - 0.12
Тв.сплав Латунь 0, 25 Матрица 2, 20 0, 78 1, 0-1, 5 0.15 0.016
Тв.сплав Латунь 0, 25 Пуансон 1, 20 1, 20 1, 0-1, 5 - 0.12
Тв.сплав Латунь 0, 25 Пуансон 2, 20 0, 78 1, 0-1, 5 0.15 0.016
Тв.сплав Латунь 0, 25 Матрица 0, 80 0, 80 1, 0-1, 5 - 0.09
Тв.сплав Латунь 0, 25 Матрица 3, 00 0, 63 1, 0-1, 5 0.14 0.006
Тв.сплав Латунь 0, 25 Пуансон 0, 80 0, 80 1, 0-1, 5 - 0.09
Тв.сплав Латунь 0, 25 Пуансон 3, 00 0, 63 1, 0-1, 5 0.14 0.006
Обозначения: ЭД – электрод – деталь, ЭИ – электрод – инструмент, РЖ – рабочая жидкость

 
Δ
Δ
ТЗП1
ТЗП2
2-5мм
2-3мм
10 мм
20 мм
6 мм
12 мм

Рис.6.8. Образец проектирования движений электрода-проволоки для технологической операции электроэрозионной вырезки, где ТЗП – точка захода электрода-инструмента

 

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЁТА

1) Номер, название и цели работы.

2) Протокол исследования лабораторных образцов (таблица 12.1).

3) Результат вычисления значения коррекции электрода-инструмента.

4) Результат определения используемых технологических параметров обработки.

5) Спроектированный контур движения электрода-инструмента с учетом вычисленной коррекции (рис. 12.2).

6) Описание и анализ полученных результатов. Выводы.


 


Поделиться:



Популярное:

  1. C.Для предоставления возможности сравнивать рыночные стоимости акций компаний одной отрасли
  2. II этап. Обоснование системы показателей для комплексной оценки, их классификация.
  3. II. ТЕМЫ ДЛЯ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ
  4. III. Источники для изучения Греческой церкви XVII в.
  5. IV. Источники для изучения той же истории XVIII в.
  6. IX. ЗНАЧЕНИЕ «УНИВЕРСАЛИЙ» КОСМОС, ВРЕМЯ, ПРОСТРАНСТВО И РЕАЛЬНОСТЬ ДЛЯ ПСИХОДРАМЫ
  7. IX. Магическое заклинание для Дальнего путешествия
  8. Linux - это операционная система, в основе которой лежит лежит ядро, разработанное Линусом Торвальдсом (Linus Torvalds).
  9. PEST-анализ макросреды предприятия. Матрица профиля среды, взвешенная оценка, определение весовых коэффициентов. Матрицы возможностей и матрицы угроз.
  10. Teсm для проверки реальности соединения с высшим Я
  11. V. Источники для изучения Греческой церкви XIX в.
  12. VIII. Сигналы, применяемые для обозначения поездов, локомотивов и другого железнодорожного подвижного состава


Последнее изменение этой страницы: 2016-05-03; Просмотров: 1206; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.029 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь