Metalų apdorojimas elektroeroziniu būdu

Metalų elektroerozinis apdorojimas – įvairūs elektrofiziniai medžiagų apdirbimo metodai (žr Medžiagų elektrofizinis ir elektrocheminis matmenų apdorojimas).

Būdingos elektros išlydžio apdirbimo ypatybės yra: galimybė apdoroti sunkiai arba visiškai neapdorotas medžiagas mechaniniu būdu, galimybė gaminti sudėtingos formos gaminius, įskaitant tuos, kurie neprieinami mechaniniu apdirbimo būdu. Intensyviai vystosi metalų elektroerozinio apdirbimo technologija, pakeičianti mechaninio apdirbimo būdus slėgiu ir pjovimu.

Šis metalo apdirbimo būdas yra pagrįstas pagrindine elektros impulsinės srovės terminio poveikio koncepcija, kuri nuolat tiekiama tiesiai į vietos dalis, kurią reikia apdoroti, kad jai būtų suteikta tam tikra forma ir dydis (elektrinės erozijos dydis). paviršinio sluoksnio struktūros ir kokybės pokyčiai (kietėjimas arba padengimas).

Šiuo atveju pagrindiniai yra elektros impulsai (elektros iškrovos), paverčiami gydymo zonoje į šilumos impulsus, kurie realiai atlieka metalo šalinimo darbus.

Dėl impulsyvaus elektros erozijos proceso pobūdžio, net ir esant santykinai mažai vidutinei generatoriaus galiai, pasiekiamos didelės momentinės galios ir elektros energijos iškrovos vertės, kurių pakanka susilpninti kietųjų dalelių ryšius, jas atskirti ir evakuoti. iš perdirbimo zonos.

Kadangi elektros iškrovos, kai kiti dalykai yra vienodi, vyksta seka, kurią lemia minimalus atstumo tarp sąveikaujančių elektrodų paviršių pokytis (selektyvumo sąlyga), įrankio elektrodo forma rodoma ant ruošinio elektrodo. .

Atliekant matmenų apdorojimą elektrine erozija, būtina laikytis 3 pagrindinių sąlygų:

• impulsinis maitinimas;
• elektros kibirkšties ar lanko išlydžių naudojimas, užtikrinantis selektyvų ir vietinį poveikį apdorojamo objekto paviršiui;
• gerbiant proceso tęstinumą.

Erozijos apdorojimo veikimo principas: 1 — viela, 2 — elektros lankas (erozija nuo elektros iškrovos), 3 — maitinimo šaltinis, 4 — detalė.

Elektros iškrova sukuria trumpalaikę ogaranichennom sritį apdorojimo zonoje aukštą temperatūrą, siekiančią (10–11) 103°C

Šiluminis elektros išlydžio poveikis elektrodams gali būti pavaizduotas kaip paviršiaus (šiluma, gaunama iš išleidimo kanalo) ir tūrinės (šiluma iš Džaulio – Lenco) šilumos bendro poveikio.

Dviejų šaltinių įtakoje, iš paviršiaus plotai užima vyraujančią vietą, prie katodo ir anodo susidaro išlydyto metalo vonios, dalis metalo išgaruoja.

Naudingo metalo pašalinimo iš vieno elektrodo, o žalingo iš kito elektrodo intensyvumas, evakuacijos mechanizmo pobūdis, savitasis energijos suvartojimas ir pradinės mechaninio apdorojimo su elektros iškrova technologinės charakteristikos priklauso nuo elektrodo termofizinių ir elektrinių parametrų. procesas:

• šilumos laidumas;
• šilumos talpa;
• lydymosi ir garavimo temperatūra ir šiluma;
• elektrodų medžiagų savitasis sunkumas ir savitoji elektrinė varža;
• aplinkos, kurioje yra elektrodai, tipas ir jos fizinės-mechaninės charakteristikos;
• trukmė;
• amplitudės;
• darbo ciklas ir impulsų dažnis;
• tarpas tarp elektrodų;
• erozijos produktų evakuacijos sąlygos;
• kai kurie kiti veiksniai.

Elektros iškrovos mašiną sudaro trys pagrindiniai elementai:

• didelės srovės impulsų generatorius, užtikrinantis nuolatinį tam tikro dažnio ir parametrų įtampos impulsų tiekimą į elektrodus;
• tokio dydžio tarpo tarp elektrodų nustatymo ir palaikymo įtaisai, kad iškrovos būtų nuolat žadinamos, perdirbimo zonoje paverčiamos šilumine energija, pašalinami metalo šalinimo ir erozijos produktai (tiekimo reguliatorius);
• tikroji elektros išlydžio apdorojimo mašina, kurioje yra būtini įtaisai elektrodams montuoti ir perkelti, apdoroto ploto aprūpinimas darbiniu skysčiu, dujų ir garų siurbimas, automatizavimas, valdymas, stebėjimas ir apsauga.

Elektros iškrovos mašinos valdymo pultas

Elektros iškrovos tipas (kibirkštis, lankas), srovės impulsų parametrai, įtampa ir kitos sąlygos lemia mechaninio apdirbimo su elektros iškrova pobūdį, kuris pagal šias charakteristikas skirstomas į keturis pagrindinius tipus:

• elektrinis kibirkštinis apdirbimas;
• elektrinių impulsų apdorojimas;
• anodinis mechaninis apdorojimas;
• elektrinių kontaktų apdorojimas.

Bendri visų tipų elektros išlydžio apdirbimo bruožai yra fizinio proceso mechanizmo vieningumas, praktinis jėgos poveikio ruošiniui nebuvimas, formavimo kinematinių schemų panašumas, galimybė automatizuoti apdirbimo procesą ir įgyvendinimą. kelių stočių aptarnavimo, pagrindinių automatinio padavimo valdymo schemų, darbinių skysčių padavimo sistemų ir kt.

EDM grūdinimas ir dengimas atliekamas elektros generatoriais ore su vibruojančiu grūdinimo elektrodu. Dėl trumpalaikio aukštų temperatūrų poveikio vyksta tam tikras kietėjimo elektrodo legiravimo elementų terminis apdorojimas, pernešimas ir difuzija.

Sukietėjusio sluoksnio su karbido arba grafito elektrodu storis yra 0,03 - 0,05 mm, paviršiaus kietumas yra daug didesnis nei originalo, tačiau jo reikšmės svyruoja, struktūra nehomogeniška, o paviršiaus švarumas žemas.

Elektrinio išlydžio grūdinimas naudojamas kai kurių tipų įrankiams ir mašinų dalims.