Значения начального натяжения проволоки-электрода

Проволока-электрод	Диаметр проволоки, мм
	0,10	0,15	0,20	0,25	0,30
Твердая	200…300	600…700	1500…1600	2500…2700	4000…4200
Мягкая	-	250…300	500…600	1700…1800	2800…2900

Электроэрозионная обработка производится на специальных станках, которые предназначены для вырезания по копиру или без него сложно-контурных изделий из твердых сплавах. Станки обеспечивают возможность разрезания и вырезания прямолинейных изделий, образования узких щелей, изготовления из одной твердосплавной заготовки точно сопрягаемых деталей со строго параллельными гранями и равномерно распределенным зазором. На станке могут изготавливаться рабочие элементы вырубных и некоторых других типов гибочных штампов и высадочных матриц, фасонные резцы и др.

Прорезка пазов происходит при использовании в качестве электрода-инструмента латунной проволоки малого сечения. Электрод-проволока перематывается с одной катушки на другую, проходя через зону обработки вертикально снизу вверх. Деталь и скоба, на которой установлена катушка с проволокой, перемещаются друг относительно друга, осуществляя движение подачи. Этим обеспечивается формообразование сложно-контурного или прямого паза.

Основными параметрами режима обработки являются: рабочее напряжение; рабочий ток; емкость конденсаторов; скорость перемотки электрода-проволоки. Для удобства регулировки вместо рабочего тока на станке устанавливают и замеряют ток короткого замыкания.

Правила техники безопасности

При работе на станках, используемых электрофизические и электрохимические методы, необходимо соблюдение следующих правил техники безопасности.

Общий вид станка 4531 представлены на рисунке.

Рисунок. Станок модели 4531: 1 – пакетный выключатель напряжения сети;2 – потенциометр настройки напряжения искрового промежутка;3– рукоятка редуктора продольной подачи;4– гайка освобождения червячного колеса редуктора для вращения ходового винта вручную;5– рукоятка редуктора поперечной подачи;6– кнопка включения перемотки;7– кнопка выключения перемотки;8 – кнопка «ПУСК» напряжения искрового промежутка;9 – тумблеры блока емкостей;10 – кнопка «СТОП» напряжения искрового промежутка;11 – выключатель перемотки;12– выключатель короткого замыкания;13 – выключатель освещения;14– выклю-чатель копира;15 – рукоятка подъема ванны;16 – рукоятка переключения ступеней напряжения;17– регулятор скорости перемотки;18– рукоятка установки тока;19– регулятор натяжения

1. К работе на электрофизических и электрохимических станках допускаются лица, достигшие 18 - летнего возраста и прошедшие специальное обучение и инструктаж по общим правилам технической эксплуатации и безопасности обслуживания электроустановок.

2. В помещении, где ведут обслуживание, ремонт или другие работы со станком, должно находится не менее двух человек, знающих правила техники безопасности и способных оказать помощь при поражении электрическим током.

3. Оператор, обслуживающий станок, должен стоять на коврике из изолирующего материала.

5. При эксплуатации установок категорически запрещается:

- прикасаться к токоведущим частям установки;

- пользоваться открытым огнем во время работы;

- размещать посторонние предметы на агрегатах установки;

- находиться около работающих насосов подачи электролита и центрифуги;

- открывать во время работы крышку центрифуги (сепаратора);

- производить чистку, промывку, обтирку и подналадку механизмов установки до полной остановки и обесточивания;

- выключать при работе установки вытяжную вентиляцию;

- сливать отработанный электролит в канализацию.

Порядок выполнения работы

1. Определить характеристики обрабатываемой детали из твердого сплава: марка твердого сплава, толщина заготовки Q, длина контура обработки l. Выбрать материал проволоки электрода и назначить ее диаметр. Рекомендуемый диапазон диаметра проволоки электрода: 0,15…0,20 мм для чистовой обработки; 0,25…0,30 мм для предварительной обработки.

2. Назначить оптимальную шероховатость поверхности R_z. Рекомендуемый диапазон шероховатости 5…1,8 мкм.

3. Назначить необходимое напряжение U на электродах. Рекомендуемый диапазон напряжения: 100…120 В для предварительной обработки; 80…110 В для чистовой обработки.

4. Назначить емкость конденсатора С. Рекомендуемый диапазон емкости конденсатора 0.3…1,2 мкФ.

5. Определить силу тока короткого замыкания I_кз. Рекомендуемый диапазон силы тока короткого замыкания 0,5…1,2 А.

6. Для заданной толщины заготовки Q определить производительность обработки DV_Q по формуле

DV_Q = k₄ · W_u · f,

где k₄ – коэффициент, зависящий от рабочей среды, материала, размеров электродов и продолжительность импульсов;

W_u – энергия единичного импульса, мкДж;

W_u = ,

С – емкость конденсаторов рабочего контура, мкФ;

U – напряжение, В.

f – частота следования импульсов.

f = .

E_u – напряжение источника питания станка;

U_k – напряжение в конце разряда;

U_пр – напряжение, при котором происходит пробой межэлектродного пространства;

R – сопротивление генератора.

В расчетах частоту следования импульсов принимают равной 5000…7000 Гц.

7. Определить наименьшее натяжение проволоки Р_{н min} по формуле

Р_{н min} = +P_{н 0},

где k₇ – коэффициент, учитывающий обработку твердых сплавов, равный (1,1…1,25) · 10^-8 м²/Дж^2/3;

- величина прогиба проволоки. Рекомендуемый диапазон прогиба проволоки составляет 0,003…0,004 мм.

А – расстояние между опор, мм.

8. Определить наименьшее сечение проволоки S_min, необходимое для работы ее без обрыва.

9. Определить минимальную скорость перемотки проволоки V_{пр min} в зависимости от назначенной частотой следования импульсов f, величины прогиба проволоки и диаметра проволоки электродаd_пр по формуле

V_{пр min} = ,

где k₄ – величина коэффициента изменяется в пределах (0,0058…0,0067) d_пр мм³/Дж;

S_min – наименьшее сечение проволоки, мм².

S_min = k_8,

s – удельная сила разрыва проволоки, Н/мм². Для латуни Л62 s = 372 Н/мм²;

k₈ – коэффициент, учитывающий влияние концентрации напряжений от воздействия эрозии. Рекомендуемый диапазон

k₈ = 1,15…1,2.

Рекомендуемый диапазон изменения минимальной скорости перемещения проволоки-электрода составляет не более 11,7…13, 3 мм/с.

10. Провести эксперимент на станке модели 4531 и определить отклонения расчетных величин от экспериментальных в процентах. Результаты привести в табл. 6 и провести анализ, объясняющий причины погрешностей эксперимента.

Содержание отчета

1. Краткие сведения об электроэрозионной обработке деталей.

2. Расчетные данные в табл. 6.

3. Выводы.

Контрольные вопросы

1. Каковы особенности обработки не профилированным электродом?

2. Каковы технологические возможности процесса вырезания электродом-проволокой?

3. Какие факторы влияют на размеры шероховатости поверхности после электроэрозионной обработки?

4. От чего зависит производительность процесса электроэрозионной обработки?

5. Какова методика определения оптимального режима обработки твердосплавных штампов?

Библиографический список

1. Земсков, Ю. П. Практикум по обучению слесарному делу и работе на механических станках [Текст] : учеб. пособие / Ю. П. Земсков; Воронеж. гос. технол. акад. – Воронеж: ВГТА, 2009. –196 с.

2. Справочник технолога-машиностроителя Текст:

в 2 т. / под ред. А. Г. Косиловой, Р. К. Мещерякова. – 4-е изд., перераб. М. : Машиностроение, 1986. – Т. 2.496 с.

3. Справочник технолога-машиностроителя: в 2 т. /под ред. А. М. Дальского, А. Г. Косиловой, Р. К. Мещерякова,

А.Г. Суслова. – М.: Машиностроение-1, 2001. –Т.1.- 914 с.

4. Справочник технолога-машиностроителя. Текст: /под ред. А. М. Дальского, А. Г. Косиловой, Р. К. Мещерякова, А. Г. Суслова. – М.: Машиностроение-1, 2001. – Т.2.- 949 с.

5. Проектирование технологических процессов в машиностроении Текст: учеб. пособие / И. П. Филонов,

Г. Я. Беляев, Л. М. Кожуро и др.; под общ. ред. И. П. Филонова. – Минск : Технопринт, 2003. – 910 с.

6. Полевой Г. В. Газопламенная обработка металлов [Текст] : учебник / Г. В Полевой, Г. К. Сухинин. – М. : Академия, 2005 – 336 с.