Представительные примеры электроэрозионных ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ

Как уже говорилось, каждый режим электроэрозионной обработки характеризуется своей длительностью и энергией отдельного импульса и, следовательно, своими значениями качества и производительности, а также характеризуется своими значениями энергоемкости, то есть затратами электрической энергии на единицу удаленного металла. Поэтому для них существуют свои области рационального технологического применения.

Так, при электроискровом режиме можно достигать хорошей чистоты поверхности при небольшой производительности и при энергоемкости, на порядок более высокой, чем при механической обработке. Профильный инструмент при этом подвержен значительному износу. Поэтому обработка в этом режиме применяется в точном приборостроении и в инструментальном производстве, где необходимо изготавливать с высокой точностью детали небольших габаритов и сложной формы из труднообрабатываемых традиционными методами материалов.

Обработка на электроимпульсном режиме позволяет за счет увеличения и управления длительностью и энергией разрядного импульса достичь более высокой производительности процесса при определенном снижении качества поверхности. Энергоемкость при этом оказывается в допустимых пределах, не превышая значений энергоемкости при фрезеровании, а износ электрода-инструмента является сравнительно меньшим, чем при электроискровом режиме обработки. Поэтому такой режим применяется практически во всех отраслях промышленности, где необходимо вести внутреннюю обработку крупных полостей или пазов сложной конфигурации, а также наружную обработку соответствующих деталей, особенно если эти детали изготавливаются из труднообрабатываемых традиционными способами или закаленных материалов, или если доступ инструмента в зону обработки затруднен.

Типовыми технологическими процессами электроэрозионной обработки являются:

— электроконтактно е разрезание в жидкой рабочей среде, позволяющее получить производительность, значительно более высокую, чем при механическом разрезании (400…450 мм^!/с), но при невысоких чистоте поверхности и точности обработки, поэтому этот процесс используется, главным образом, в качестве заготовительной операции для получения заготовок из труднообрабатываемых резанием материалов;

шлифование в жидкой рабочей среде, позволяющее получить высокую точность обработки и малую шероховатость поверхности, но при меньшей производительности, чем при традиционном абразивном шлифовании. Существенно здесь то, что при этом процессе заготовка не подвергается воздействию сил резания, значительных при традиционном абразивном шлифовании, поэтому не происходит ее деформации, не образуются замятия и заусенцы, можно обрабатывать пространственные тонкостенные и композитные конструкции как единое целое. Такие технологические задачи характерны для аэрокосмической и электронной промышленности, а также для точного приборостроения и т. п.

— электроконтактная и электроконтактнодуговая обработка в воздушной среде характеризуется производительностью, в несколько раз более высокой, чем при других способах разрезания и обдирки специальных материалов и сплавов (до 1000 мм⁵/с), а также сравнительно с обработкой в жидкой рабочей среде в несколько раз более низкой энергоемкостью. Но достигаемые в этом процессе точность и шероховатость невысоки, поэтому этот процесс используется, главным образом, в металлургической промышленности для черновой обдирки крупногабаритных заготовок (например, для отрезки прибылей у слябов).

Для построения подобных процессов разработаны и рекомендуются справочными изданиями типовые технологические схемы обработки, которые перечисляются ниже.

Прошивание профилированным электродом-инструментом в электроискровом режиме при прямом копировании применяется для:

• — изготовления ковочных штампов и прессформ малых габаритов из инструментальных сталей и специальных сплавов;
• — изготовления отверстий произвольного сечения и малых габаритов, в том числе отверстий с криволинейной осью и соединительных каналов в деталях гидроаппаратуры;
• — изготовления волноводов, мелких сеток и других деталей для радиотехнической и электронной промышленности;
• — нарезания резьб на деталях, изготовленных из инструментальных сталей и специальных сплавов, а также на закаленных деталях;
• — удаления («выжигания») обломков метчиков, сверл и других инструментов, оставшихся в теле обрабатываемой детали;

Прошивание профилированным электродом-инструментом в электроискровом режиме при обратном копировании применяется для обработки фасонных ступенчатых внутренних поверхностей, а также для обработки наружных поверхностей, конфигурация которых препятствует выходу рабочего инструмента.

Прошивание в электроимпульсном режиме применяется для:

• — предварительной обработки ковочных штампов и получения рабочего профиля крупногабаритных прессформ;
• — предварительной обработки объемных заготовок сложной формы, особенно из труднообрабатываемых материалов, а также для получения каналов сложного сечения и произвольного пространственного расположения, в том числе с криволинейной образующей;
• — статической и динамической балансировки деталей их хрупких и твердых материалов, таких как роторы электрических машин из магнитных сплавов.

Электроэрозионное шлифование в жидких средах применяется для:

• — обработки и доводки деталей, изготовленных из особо хрупких или, наоборот, особо вязких материалов, а также пространственных тонкостенных конструкций и пакетов, состоящих из отдельных тонких пластин;
• — заточки твердосплавного режущего инструмента;
• — получения прецизионныз пазов, отверстий и элементов наружных и внутренних поверхностей;
• — правки и профилирования абразивных кругов, построенных на токопроводящей связке.

Электпроконтактное шлифование в воздушной среде применяется для удаления толстых слоев металла с высокой производительностью и значительной допустимой шероховатостью, что характерно для удаления местных дефектов или целого дефектного слоя с заготовок различного типа (проката, отливок, поковок).

Разрезание заготовок профилированным электродом-инструментом в электроискровом режиме применяется для:

• — получения фасонных пазов и щелей малой ширины, особенно в закаленных деталях, а также в деталях из инструментальных сталей, труднообрабатываемых металлов типа вольфрама, а также из специальных сплавов;
• — изготовления профилированных электродов-инструментов для различных операций ЭЭО;

Разрезание заготовок непрофилированным электродом-инструментом применяется для:

• — получения узких сквозных, а также глухих щелей, изготовления надписей и гравировки маркировки;
• — получения профилей вырубных штампов небольших габаритов из закаленных инструментальных сталей и специальных сплавов;
• — формирования рабочих частей различных режущих инструментов;
• — изготовления цанг для деталей малого диаметра;
• — получения деталей и заготовок из магнитных и других специальных и труднообрабатываемых, в том числе особо твердых, хрупких или вязких металлов и сплавов.

Электроконтактное или электроконтактнодуговое разрезание диском или лентой в жидкой рабочей среде применяется для:

• — получения заготовок из таких труднообрабатываемых материалов как нержавеющие и жаропрочные стали, титановые, вольфрамовые, молибденовые сплавы, специальные магнитные сплавы и др.;
• — операций, выполнение которых затруднено, например, для разрезания труб из конструкционных материалов и др. и для прорезания узких пазов и малых отверстий.

Электроконтактное или электроконтактнодуговое разрезание диском или лентой в воздушной среде применяется для разделения прокатываемых заготовок на части, а также для отрезания литников, прибылей и других частей у крупногабаритных литых заготовок.

Ниже на рис. 30, рис. 31 и рис. 32 приводятся примеры различных видов тежнологических операций, использующих методы электроэрозионной обработки.

Рис. 30. Примеры применения электроимпульснои обработки:

• а) — извлечение сломанного инструмента (сверла);
• б) — упрочнение режущего инструмента;
• в) — прошивка сеток;
• г) — заточка или профилирование твердосплавного режущего инструмента. 1 — обрабатываемая деталь, 2 — диэлектрическая жидкость; 3 — электрод, 4 — генератор импульсов, 5 — вибратор.

Рис. 31. Примеры применения электроимпульсной обработки:

• а) — гравирование по металлу;
• б) — гравирование через фольгу по неметаллическим материалам;
• в) — нанесение слоя металла;
• г) — получение металлических порошков.

I — обрабатываемая деталь, 2 — рабочая жидкость, 3 — электрод, 4 — генератор импульсов, 5 — слой масла, 6 — вибратор, 7 — лист металлической фольги, 8 — нанесенный слой металла.

Рис. 32. Примеры применения электроконтактной обработки:

• а) — очистка окалины;
• б) — отрезка;
• в) — обдирка (шлифование) поверхности.
• 1 — обрабатываемая деталь, 2 — рабочая жидкость, 3 — электрод-инструмент, 4 — источник питания.