2.1.3. Качество поверхности после ээо

Шероховатость оценивают по зависимости

, (2.9)

где К_и – коэффициент, зависит от режима обработки, материала электродов, размеров обрабатываемой поверхности, свойств рабочей среды. Для чистовых режимов К_и=2-12 (стали); черновых К_и=10-50.

х – показатель степени при энергии импульса (A_u), изменяется в широких пределах. В расчетах принимают х=1/3.

Для измерения шероховатости после ЭЭО рекомендуют профилометры и профилографы.

Достижимые показатели по шероховатости:

• при электроискровой обработки для сталей – R_а=0,3-0,6 мкм; твердых сплавов – R_а=0,2-0,3 мкм;

• для электроимпульсной обработки – R_z=20-40 мкм (при чистовой), до 200 мкм (при черновом процессе);

• для электроконтактной обработки: при шлифовании – R_а=0,5-0,8 мкм, при разрезке в жидкой среде R_z=150-400 мкм.

После ЭЭО в зоне обработки образуется измененный слой, включающий:

• отбеленный слой высокой твердости и износостойкости;

• слой химико-термических изменений (науглероживание, обезуглероживание, образование карбидов).

Если энергия импульса (А_u) высокая, то съем металла возрастает. При этом за счет градиента температур возможно трещинообразование.

Глубину измененного слоя рассчитывают по формуле

, (2.10)

где .

Измененный слой составляет при: электроискровой обработке - 0,004–0,1 мм, электроимпульсной – 0,1–0,4 мм; электроконтактном шлифовании – 0,005-0,08 мм, разрезке в жидкости – 0,1-0,5 мм, на воздухе – до 5 мм. Установлено, что при Т0,1 мм в поверхностном слое образуются трещины.

Для устранения и снижения толщины измененного слоя используют:

• подогрев заготовок и рабочих сред;

• изменение режимов (использование A_u1 Дж).

В промышленности свойства измененного слоя используют для:

• повышения износостойкости деталей за счет образования упрочненного слоя;

• увеличения прочности изделий за счет снижения внутренних напряжений;

• улучшения условий смазки тел ввиду наличия лунок на поверхностях контакта;

• возможности ускорения притирки при наличии лунок от ЭЭО.

2.2. Проектирование технологического процесса

2.2.1. Исходная информация:

1) чертеж детали с техническими условиями;

2) операционные (маршрутные) карты операций предшествующей и последующей после рассматриваемой операции;

3) программа выпуска деталей;

4) каталог электроэрозионных станков;

5) перечень имеющегося оборудования (в цехе, на заводе);

6) технико-экономические показатели процесса до его замены;

7) каталог инструмента, приспособленный для электроэрозионной обработки.

2.2.2. Обоснование области использования ээо

При оценке эффективности использования ЭЭО принимают во внимание требования к детали и технологическим показателям:

• точности обработки;

• качеству поверхности;

• производительности процесса;

• износу и расходу инструмента;

• энергоемкости (квтчас/кг снятого материала в сравнении с базовым вариантом).

Для определения целесообразности применения ЭЭО намечают те операции, где ЭЭО дала положительный эффект.

Электроискровую обработку преимущественно применяют при изготовлении:

• точных деталей небольших размеров;

• ажурных изделий;

• при изготовлении деталей сложной формы из труднообрабатываемых сплавов.

Рекомендуемая область применения: приборостроение, точное машиностроение, инструментальное производство.

Электроимпульсный метод используют при фасонном фрезеровании, изготовлении каналов, в энергетическом, транспортном машиностроении, в авиастроении, при выпуске и утилизации изделий специального назначения.

Электроконтактная обработка находит наибольшее использование при разрезке заготовок из нержавеющих, специальных сталей, в случае обдирки, удаления литников, реже для шлифования.

Отсюда устанавливают объекты эффективного использования ЭЭО:

для электроискровой обработки профильным инструментом:

• ковочные штампы, пресс-формы небольших габаритов из твердых сплавов и сталей;

• мелкие сетки, волноводы, гребенки;

• отверстия любого профиля с размером в сечении более 0,1 мм;

• отверстия с криволинейной осью;

• резьбы в деталях из твердых и закаленных сплавов;

• нанесение информации на металлические изделия;

• соединительные каналы (особенно в деталях гидроаппаратуры);

• обломки инструмента (удаление остатков сверл, метчиков и др.).

Электроимпульсная обработка профильным инструментом позволяет изготавливать:

• ковочные штампы больших габаритов;

• крупные пресс-формы для формирования протекторов шин транспортной техники и др.;

• каналы с криволинейной образующей;

• соединительные каналы гидроаппаратуры.

Кроме того, этим методом выполняют предварительную обработку объемных заготовок (лопаток двигателей транспортных машин и др.), удаляют дисбаланс в роторах из хрупких материалов, например, постоянных магнитов.

Непрофилированным проволочным электродом получают:

• пазы и щели (в деталях радиоаппаратуры и др.);

• профильные электроды для электроискровой обработки;

• заготовки из вольфрама (например, контактные элементы реле);

• вырубные и гибочные штампы;

• режущий и мерительный инструмент (рабочие части).

Нанесение покрытий и восстановление деталей машин применяют для:

• упрочнения инструмента;

• восстановления размеров при ремонте деталей машин;

• повышения износостойкости поверхностного слоя;

• нанесения материалов с особыми свойствами, например, серебра на контакты.