Практическая работа 2 (Вариант 2). 1 Порядок проектирования технологического процесса ээо
 Скачать 15.31 Kb.
|
Практическая работа 2от StaleAverageClick66461 | skachatreferat.ruПрактическая работа № 2 (Вариант №2). 1 Порядок проектирования технологического процесса ЭЭО. Цель занятия: приобрести навыки расчета характеристик процесса электроэрозионной обработки. Общие сведения Производительность электроискровой обработки, шероховатость обработанной поверхности и точность выполнения технологических процессов определяются многими факторами. Важнейшими из них являются параметры электрической схемы, определяющие режим работы; материал обоих электродов; среда, окружающая электроды, а также взаимное расположение, форма и размеры электродов. Размеры лунки в зависимости от энергии и длительности разрядов приведены в таблице 1.1. Форма лунки, образовавшейся от энергии разряда и его длительности, представлена на рисунке 1.1. Энергия импульса Еи как работа электрического тока зависит от произведения силы тока I на напряжение U за время τи протекания импульса: τи Еи = ∫ Iudτи. (1.1) 0 В первом приближении энергию Еи можно рассчитать по средним значениям тока и напряжения: Еи=IсрUсрτи., Для варианта №2 энергия импульса будет равна: Еи= 80×20×2= 3200 Вт·с Отношение диаметра лунки к ее глубине, как это видно из табл. 1.1, увеличивается с возрастанием длительности разряда. Изменяя энергию и скважность разряда, можно изменить геометрию образующейся лунки. Так, например, при той же энергии разряда, но меньшей длительности импульсов лунки получаются более глубокими и менее расплывчатойформы. Наибольший эффект эрозии получается при определенном соотношении энергии и длительности разряда. Чем короче разряд по времени, тем большая энергия сконцентрирована в объеме разряда и выше образующаяся при разряде температура и интенсивность съема металла. Таблица 1.1 – Размеры лунки в стальном электроде в зависимости от энергии и длительности разрядов Энергия разрядов Eи, Вт·с Длительность разряда τи, мкс Глубина лунки Н Диаметр лунки d k1=d/H Объем лунки V, мм3 мм 0,001 3 0,015 0,1 6,67 0,0000788 0,004 5 0,018 0,15 8,34 0,000218 0,008 12 0,020 0,22 11,00 0,000507 0,03 20 0,022 0,45 20,45 0,002325 0,1 40 0,025 0,75 30,00 0,00736 0,2 110 0,028 0,95 33,80 0,01322 0,4 200 0,033 1,20 36,40 0,0249 0,6 300 0,037 1,40 37,80 0,0379 0,8 450 0,040 1,55 38,70 0,0505 1,00 600 0,042 1,65 39,30 0,0598 2,00 1500 0,050 2,00 40,00 0,1046 а – внешний вид с увеличением; б – разрез лунки: 1 – основной металл; 2 – слой металла, застывший на дне лунки; 3 – валик застывшего металла по краям лунки Рисунок 1.1 – Лунка Температура разрядного канала достигает 40000 С0 и при коротких импульсах большой энергии может превысить указанный предел. Б.И. Ставицкий предложил эмпирические формулы для определения геометрических размеров лунок: диаметра, глубины и объема в зависимости от энергии импульса. Диаметр лунки определяется по формуле Dл = n1Еи1/3, (1.2) где Dл — диаметр лунки, мкм; Еи — запас энергии импульсов, мкм·Дж; n1 — коэффициент диаметра лунки, зависящий от материала электродов и составамежэлектродной среды; для медных электродов при обработке в керосине n1 = 4. Для варианта №2 диаметр лунки будет равен: Dл = 4×32001/3=57,2 мкм. Глубина лунки определяется по формуле Нл = n2Еи1/3, (1.3) где Нл — глубина лунки, мкм; n2 — коэффициент глубины лунки, зависящий от материала электродов и состава межэлектродной среды; для медных электродов при обработке в керосине n2 = 0,45. Для варианта №2 глубина лунки будет равна: Нл =0,45×32001/3=6,4 мкм. Объем лунки, равный объему металла, выбрасываемого за один импульс, определяется по формуле Vл = /6·H3(3Rл2 + Hл3), (1.4) где Rл — радиус лунки, или по формуле Vл = /6·n2(3/4k12 + k22)Eи , (1.5) Для варианта №2 объём лунки будет равен: Vл =3,14/6×0,45(3/4×52+0,152)×3200=13836,8 мм3. Коэффициент k1 зависит от формы электродов и расстояния между ними, а также от параметров электрического разряда. Значения k1, полученные из опыта, лежат в пределах 4...40. Коэффициент k2 зависит от параметров электрического разряда и изменяется от 0,11 до 0,15. Обе величины, k1 и k2, от полярности электродов практически не зависят. Средняя величина максимальной высоты неровностей hmax, получающихся в результате воздействия на поверхность металла серии импульсов тока, определяется по формуле hmax= Нл/3= n2Еи1/3/3. (1.6) Для варианта №2 средняя величина максимальной высоты неровностей будет равна: hmax=0,45×32001/3/3=2,1 мкм. Среднее квадратичное отклонение неровностей hс.к от средней линии профиля определяетсяпо формуле hс.к = n3Еи1/3, (1.7) Для варианта №2 среднее квадратичное отклонение неровностей будет равно: hс.к =0,04×32001/3=0,6 мкм. где n3 — коэффициент, для медных электродов при обработке керосина равный 0,04. Задание 1 Найти энергию импульса (по данным варианта задания, табл. 1.2). 2 Найти диаметр лунки от энергии одного импульса (при условии, что применяется медный электрод и рабочая жидкость – керосин). 3 Найти глубину лунки (от энергии одного импульса). 4 Найти объем лунки (от энергии одного импульса). 5 Найти среднюю величину максимальной высоты неровностей при воздействии серии импульсов на поверхность заготовки. 6 Найти среднее квадратичное отклонение неровностей от средней линии профиля. Таблица 1.2 – Вариант задания № вар. 2 Uср, В 20 Iср, А 80 fи, кГц 2 Q 6,5 Материал заготовки – сталь конструкционная, материал электрода-инструмента – медь. 2 Область технологического использования электроэрозионной обработки. Электроэрозионная обработка применяется для обработки материалов повышенной прочности, повышенной вязкости, хрупких, труднообрабатываемых материалов (твердые сплавы, закаленная сталь, вольфрам, молибден и др.); обработка тонкостенных нежестких деталей, пазов и отверстий малого и сверхмалого размера (до 1-6 м.); получение поверхностей с малой шероховатостью и малой толщиной дефектного поверхностного слоя. Схема ЭЭО на примере прошивания отверстия. Рис1. Схема электроэрозионной обработки: 1 – электрод-инструмент; 2 – заготовка-электрод; 3 – ванна; 4 – диэлектрическая жидкость; 5 –изолятор. 3 Оборудование для электроэрозионной обработки. По своему технологическому назначению станки для электроэрозионной обработки классифицируются как универсальные, специализированные и специальные. В комплект электроэрозионного оборудования входят: станок, непосредственно исполняющий технологическую операцию, генератор импульсного технологического напряжения, устройства подачи в станок рабочей среды и ее очистки, система отсоса из рабочей зоны станка выделяющихся газообразных продуктов разложения рабочей среды. Сами станки состоят обычно из: станины (основания), стола с ванной, шпиндельной головки, пульта управления, системы подачи ЭИ на заготовку или заготовки на ЭИ, системы автоматического регулирования МЭП, подачи и очистки рабочей среды. Могут быть и другие компоновки станков. На ряде станков системы подачи и очистки рабочей среды выполнены в виде отдельных агрегатов. В ряде станков, особенно крупных, для охлаждения рабочей среды устанавливаются теплообменники или системы регулирования температуры рабочей среды, поступающей в МЭП. Для очистки рабочей среды применяются специальные фильтрующие элементы или очистные агрегаты, которые могут обслуживать как отдельный станок, так и группу станков. В комплект станка, как правило, входят различные вспомогательные приспособления для установки и выверки ЭИ и электрода-заготовки относительно друг друга, для вращения электродов, вибрации и осцилляции ЭИ. Некоторые станкостроительные заводы поставляют со станком тумбы для размещения и хранения инструментов и приспособлений. |