Разновидности электроэрозионной обработки и элементы ее оборудования

Электроэрозионная обработка может осуществляться профилированным или непрофилированным ЭИ. В первом случае его размеры и форма рабочих поверхностей определяются в соответствии с заданной поверхностью изготовляемой детали. Bo-втором - ЭИ имеет простейшую конфигурацию, а его размеры лишь частично связаны с размерами электрода-детали.

Формообразование обрабатываемой детали электроэрозионным методом можно осуществить по трем схемам.

1. Копирование формы ЭИ, представляющего собой обратное отображение формы детали. При этой схеме обработки путем поступательного движения ЭИ внедряется в заготовку по мере удаления металла под воздействием импульсов электрической энергии. Точность формы получаемой детали в этом случае зависит от точности изготовления ЭИ и его износа.

2. Взаимное перемещение заготовки и ЭИ по определенному закону. Схема формообразования имеет сходные черты с рядом процессов механической обработки. Съем металла с заготовки, в отличие от механических процессов, осуществляется за счет эрозии удаляемого металла под действием подводимых импульсов электрической энергии.

3. Сочетание обеих схем формообразования. Осуществляя взаимное перемещение специального инструмента и заготовки по определенному закону, получают изделие сложной формы. Это требует сложного оборудования и ЭИ.

Элементы электроэрозионного станка. Процесс ЭЭО происходит при объединении в одно целое ГИ, системы автоматического регулирования МЭП, а также непосредственно электроэрозионного станка. Последний должен обеспечить необходимое взаимное расположение обоих электродов, их закрепление и относительное перемещение, подвод к ним питания от ГИ, заданные условия для протекания электрических разрядов в рабочей жидкости.

Существующие станки для ЭЭО можно условно подразделить на два типа: копировально-прошивочные и для обработки непрофилированным инструментом. Первые предназначены для создания полостей сложной формы, прошивания сложноконтурных окон фасонных и прямолинейных щелей, отверстий цилиндрической и более сложной конфигурации и др.

Электроэрозионный копировально-прошивочный станок включает в себя станину, рабочий стол для крепления детали, ванну с рабочей жидкостью, устройства вертикального, поперечного и продольного перемещений ЭИ, ГИ, блок управления станком, бак с рабочей жидкостью и вспомогательные устройства.

В станках для обработки непрофилированным инструментом тонкая медная, латунная или вольфрамовая проволока перематывается с одной катушки на другую. Электрод-заготовка закреплена на рабочем столе, который может перемещаться по координатам X и Y соответствующими приводами.

Один из зажимов ГИкрепится к ЭИ (чаще - отрицательный), второй - к ЭЗ.

Станки для проволочной вырезки оснащены электроконтактной копировальной системой. В качестве щупа используется сам электрод-проволока.

Электроконтактная обработка

Электроконтактная обработка (ЭКО) применяется для съема материала с электропроводной заготовки. В этом виде обработки используется электроэрозионный принцип формообразования, поэтому для ЭКО справедливы многие закономерности элетроэрозионной обработки.

Схема простейшего устройства для ЭКО показана на рис. 13.3. Напряжение U_Сот сети поступает на трансформатор 1. С его вторичной обмотки напряжение U с амплитудой до 40 В подается на два электрода, один из которых - диск 2 выполнен из электропроводного материала, второй - листовая заготовка 3. Дисковый ЭИ вращается от приводного двигателя с частотой п. Механическими средствами создается прижимающая диск к заготовке сила G_ПР. МЭП заполнен непроводящей рабочей средой - воздухом, жидкостью, газожидкостной смесью.

Электроды в общем случае подвергаются одновременно механическому и электрическому воздействию. Мощность электрического воздействия определяется произведением UIcosφ, где U и I - действующие значения напряжения и тока.

Мощность механического воздействия равна 2πМ_Cn/60, здесь М_C- момент сопротивления на валу ЭИ; М_C = G_Cr_Д, G_C - сила сопротивления; r_Д- радиус диска. Значение G_C определяет силу трения и тогда G_C = k_ТРG_ПР, где k_ТР - коэффициент трения между электродами. Суммарная мощность, поступающая в МЭП:

. (13.1)

В общем случае действуют три источника теплоты: механический, электроконтактный и электроэрозионный. При низком напряжении (1-2 В) преобладает механическое трение. При напряжении 2-10 В электроэнергии преобразуется в тепловую на контактном сопротивлении. При напряжении выше 10 В процесс приобретает электроэрозионный характер. При преобладании дугового разряда ЭКО называют электроконтактно-дуговой обработкой.

ЭКО на переменном токе имеет более высокие показатели, чем на постоянном; в частности, это экономия электроэнергии, снижение стоимости оборудования и установленной мощности, а также уменьшение занимаемой полезной площади.