Электроэрозионная резка металла. Электроэрозионная резка
Электроэрозионная резка | Электроискровая резка металла
Электроэрозионная (электроискровая) резка осуществляется дисковым или ленточным инструментом в ванне с жидким диэлектриком (керосин, вода и др.).
Установка для электроискровой резки (рис. 3.15) состоит из источника постоянного тока напряжением 100 . . . 200 В, резистора R, конденсатора С, резервуара 4 с жидким диэлектриком, дискового инструмента 1 и опоры 3 для закрепления разделываемой заготовки 2. Диск вращаясь с окружной скоростью v, внедряется в заготовку с подачей S. По мере заряда конденсатора С напряжение на электродах (диске 1 и заготовке 2) увеличивается и, когда оно достигает пробойного значения, между инструментом и заготовкой происходит искровой разряд.
Рис. 3.15. Установка для электроискровой резки: 1 - диск, 2 - заготовка, 3 - опора, 4 - резервуар
Частота разрядов, зависящая от емкости конденсатора С и сопротивления резистора R, составляет несколько сотен в секунду. В момент разряда развивается высокая (до 10 000 °С) температура, вызывающая взрывообразное плавление, сгорание и испарение металла. Непрерывность процесса обеспечивается поддержанием определенного зазора между инструментом и заготовкой, что выполняется автоматически, так как электроискровые станки имеют следящую систему и механизмы автоматической подачи инструмента или заготовки.
Диски, изготовляемые из латуни или медно-графитовой массы, обладают невысокой стойкостью. Производительность процесса также невысока и сопоставима с производительностью фрезерования. Так, пруток из стали Х12М мм разрезается за 2 мин. Электроискровую резку целесообразно применять для разделки труднообрабатываемых высокопрочных и твердых сплавов, а также таких металлов, как тантал, вольфрам, молибден и др. Возможно получение точных по размерам заготовок, имеющих малое отношение длины к диаметру.
Похожие материалы
www.metalcutting.ru
Электроэрозионная резка металла — КиберПедия
Курсовая работа
По теме: «Методы металлообработки деталей на электроэрозионных станках»
Работу выполнил:
Студент группы НС 15-21
Мацухов Андрей
г. Невинномысск
Содержание
Введение
Электроэрозионная обработка
Основной принцип работы
Основы технологии
Технология обработки
Электроэрозионная резка металла
Обработка титановых сплавов
Обработка алюминиевых сплавов
Классификация методов
Типы используемого оборудования
Проволочно-вырезные станки
Электроэрозионные прошивные станки
Самодельные электроэрозионные станки
Преимущества электроэрозионной обработки
Границы применения электроэрозионной обработки
Заключение
Литература
Введение
Электроэрозионную обработку металла достаточно широко применяют для изменения размеров металлических деталей, не нарушая их физических свойств. Такой процесс осуществляется при помощи специального оборудования и требует хорошего знания необходимых технологий.
Электроэрозионная обработка, помимо изменения размеров различных деталей, дает возможность также получить отверстия требуемой формы и конфигурации, сделать при необходимости фасонные полости, а также изготовить профильные канавки и пазы на тех заготовках, которые созданы на основе твердых сплавов.
Кроме этого, данный метод дает возможность сделать различный инструмент более прочным, позволяет производить качественное электропечатание, высокоточное шлифование, выполнять резку деталей, а также многое другое.
Простейшая схема, при которой возможна обработка, в обязательном порядке содержит определенный электрод, который подходит для выполнения электрического разряда, а также такие элементы, как конденсатор, реостат и непосредственно сам источник питания.
Выполнять данный вид обработки металлических деталей следует при полном соблюдении соответствующих правил по технике безопасности.
Первый в мире советский электроэрозионный станок был предназначен для удаления, застрявшего в детали сломанного инструмента. С тех пор в нашей стране и за рубежом выпущено большое число разнообразных по назначению, производительности и конструкции электроэрозионных станков.
По назначению различают станки универсальные, специализированные и специальные, по требуемой точности обработки — общего назначения, повышенной точности, прецизионные.
Общими для всех электроэрозионных станков узлами являются устройство для крепления и перемещения инструмента (заготовки), гидросистема, устройство для автоматического регулирования межэлектродного промежутка (между заготовкой и инструментом). Генераторы искровых или дуговых импульсов изготовляются, как правило, отдельно и могут работать с различными станками.
Основные отличия устройств для перемещения инструмента (заготовки) в электроэрозионных станках от таковых в металлорежущих станках — отсутствие значительных силовых нагрузок и наличие электрической изоляции между электродами. Гидросистема состоит из ванны с рабочей жидкостью, гидронасоса для прокачивания жидкости через межэлектродный промежуток и фильтров для очистки жидкости, поступающей в насос, от продуктов эрозии.
Электроэрозионная обработка
Электроэрозионная обработка основана на вырывании частиц материала с поверхности импульсом электрического разряда.
Рисунок 1. Электроэрозионный метод обработки (схема)
Если задано напряжение (расстояние) между электродами, погруженными в жидкий диэлектрик, то при их сближении (увеличении напряжения) происходит пробой диэлектрика — возникает электрический разряд, в канале которого образуется плазма с высокой температурой.
Так как длительность используемых в данном методе обработки электрических импульсов не превышает 2-10 сек, выделяющееся тепло не успевает распространиться вглубь материала и даже незначительной энергии оказывается достаточно, чтобы разогреть, расплавить и испарить небольшое количество вещества. Кроме того, давление, развиваемое частицами плазмы при ударе об электрод, способствует выбросу (эрозии) не только расплавленного, но и просто разогретого вещества. Поскольку электрический пробой, как правило, происходит по кратчайшему пути, то прежде всего разрушаются наиболее близко расположенные участки электродов. Таким образом, при приближении одного электрода заданной формы (инструмента) к другому (заготовке) поверхность последнего примет форму поверхности первого. Производительность процесса и качество получаемой поверхности в основном определяются параметрами электрических импульсов - их длительностью, частотой следования, энергией в импульсе.
Электроэрозионные методы особенно эффективны при обработке твёрдых материалов и сложных фасонных изделий. При обработке твёрдых материалов механическими способами большое значение приобретает износ инструмента. Преимущество электроэрозионных методов, как и вообще всех электрофизических и электрохимических методы обработки, состоит в том, что для изготовления инструмента используются более дешёвые, легко обрабатываемые материалы. Часто при этом износ инструментов незначителен.
Например, при изготовлении некоторых типов штампов механическими способами более 50% технологической стоимости обработки составляет стоимость используемого инструмента. При обработке этих же штампов электроэрозионными методами стоимость инструмента не превышает 3,5%. Условно технологические приёмы электроэрозионной обработки можно разделить на прошивание и копирование.
Прошиванием удаётся получать отверстия диаметром менее 0,3 мм, что невозможно сделать механическими методами. В этом случае инструментом служит тонкая проволочка. Этот приём на 20—70% сократил затраты на изготовление отверстий в фильерах. Более того, электроэрозионные методы позволяют изготовлять спиральные отверстия.
При копировании получила распространение обработка ленточным электродом. Лента, перематываясь с катушки на катушку, огибает копир, повторяющий форму зуба. На грубых режимах лента «прорезает» заготовку на требуемую глубину, после чего вращением заготовки щель расширяется на нужную ширину. Более распространена обработка проволочным электродом, то есть лента заменяется проволокой. Этим способом, можно получать из единого куска материала одновременно пуансон и матрицу штампа, причём их соответствие практически идеально.
Рисунок 2. Обработка пазов ленточным электродом (схема)
Основной принцип работы
Для того чтобы на практике выполнить данный вид обработки, необходимо, для начала, правильно собрать в единую цепь все необходимые элементы, а также выполнить предварительную подготовку деталей, с которыми предстоит работать.
В настоящее время на промышленных предприятиях используют несколько видов электроэрозионной обработки металлических деталей.
Следует отметить, что одним из главнейших элементов в схеме, по которой выполняется электроэрозионная обработка, является электрод, который должен обладать достаточной эрозионной стойкостью.
(В этом случае целесообразно использовать в качестве электрода такие металлы, как медь, графит, вольфрам, а также латунь и алюминий.)
Если посмотреть со стороны химии, то данный метод термического воздействия непосредственно на металл определенным образом разрушает его кристаллическую решетку, за счет чего происходит высвобождение некоторых категорий ионов.
Достаточно часто для обработки металла используют методы:
1. электроимпульсный
2. электроискровой
3. электроконтактный
4. анодно-механический
Электроимпульсная схема обработки используется в том случае, когда для металлических деталей требуется черновая обработка.
Электроискровой способ обработки используют для заготовок с небольшими габаритами и размерами.
Электроконтактную обработку применяют при работе со сплавами в жидкой среде. Следует отметить, что те свойства, которые приобретает металл после того, как будет произведена такая обработка, могут совершенно по-разному сказаться на эксплуатационных характеристиках деталей.
В большинстве случаев, под воздействием высоких температуры и токов у обрабатываемых деталей значительно повышается прочность, притом, что в самой структуре сохраняется мягкость.
Основы технологии
К особенностям, которыми обладает электроэрозионная обработка, можно отнести:
1. в качестве одного из электродов выступает заготовка, другого – электрод-инструмент.
2. Подача разряда проводится периодически, в виде коротких импульсов, так как подобное влияние позволяет восстановить электрическую прочность среды между электродами.
3. Униполярные импульсы подаются для того, чтобы уменьшить износ используемого электрода-инструмента.
4. Важным моментом можно назвать то, сколько длится импульс. При малой продолжительности подаваемого импульса существенно повышается износ анода. Однако при большой длительности импульса существенно повышается износ катода.
(Зачастую на практике используется способ подключения к положительному и отрицательному плюсу генератора переменного тока.)
Технология обработки
Для того чтобы досконально разобраться во всех преимуществах электроэрозионного воздействия на металлические заготовки и понять сам принцип, необходимо подробно рассмотреть один из способов.
Так, простейшая электроэрозионная схема должна в обязательном порядке состоять из таких элементов, как электрод, емкость для рабочей среды, а также конденсатора, реостата и непосредственно источника, обеспечивающего необходимое электропитание.
В данную схему должны быть включены все необходимые элементы в определенной последовательности. Питание данной схемы осуществляется от напряжения импульсного типа, при этом оно должно иметь разную полярность.
(Это даст возможность получить необходимые для работы электроимпульсный и электроискрвой режимы.)
При подаче напряжения идет зарядка конденсатора, от которого разрядный ток поступает на электрод, который должен быть предварительно опущен в емкость с рабочим составом и заготовкой.
После того, как на конденсаторе напряжение достигнет необходимого потенциала, произойдет пробой жидкости, которая быстро нагреется до температуры кипения, а кроме этого, в ней возникнет пузырь из газов.
Этот пузырь будет способствовать локальному нагреву заготовки, у которой произойдет плавление самых верхних слоев, что позволит обеспечить заданную форму.
В данном способе есть определенные проблемы, которые требуют постоянного контроля самого процесса, а поэтому лучше воспользоваться более совершенными методами.
Обработка титановых сплавов
Титан имеет ряд отличительных признаков по сравнению с железом, алюминием и магнием. Плотность титана значительно ниже, чем у железа, а температура плавления выше. Титан – химически активный металл, легко вступает в реакции с газами атмосферы (кислородом, водородом и азотом). С повышением температуры его реакционная способность повышается.
Механическая обработка деталей из титановых сплавов существенно затруднена из-за:
1. высокого отношения предела текучести к пределу прочности,
2. относительно низкой теплопроводности,
3. налипание титана на инструмент,
4. высокой химической активности по отношению к газам при повышенных температурах резания,
5. неоднородности свойств срезаемого слоя вследствие ликвидации легирующих элементов.
Существенными недостатками традиционной механической обработки резанием является:
1. нарушение целостности волокон металла
2. разрыхление поверхностного слоя
3. образование растягивающих напряжений
4. взаимодействие поверхностного слоя сплава с газами атмосферы, в результате чего происходят химические превращения, снижающие характеристики сплава
Особо опасным недостатком можно считать воздействие водорода из атмосферы в виде проникновения газа в структуру поверхностного слоя, которые в значительной мере снижают прочность поверхностного слоя и приводят к образованию трещин. При ЭЭО обработка ведется в жидком диэлектрике, а значит, доступ газов к зоне обработки в значительной мере снижен. Образование гидридов происходит только в результате химического разрушения рабочей жидкости, однако большая часть провзаимодействовавшего металла с водородом удаляется с поверхности материала после разрушения канала разряда.
Локальный характер обработки, а также низкая теплопроводность титана и наличие рабочей жидкости в качестве охлаждающего средства исключает возможные температурные изменения в металле, как не происходит и возникновение разного рода побочных напряжений в виду отсутствия контакта инструмента и заготовки при обработке.
Классификация методов
Существуют следующие способы электроэрозионной обработки заготовок:
1. Комбинированный метод – предусматривает использование сразу нескольких методов воздействия. Некоторое оборудование позволяет комбинировать механическую и электроэрозионную обработку. Этот метод довольно популярен в последнее время, так как дает возможность достигнуть высоких результатов.
2. Электроэрозионно-химическое шлифование – метод воздействия, который предусматривает комбинирование метода подачи тока и электролита. Метод довольно популярный, позволяет повысить качество поверхности и изменить форму заготовки.
3. Абразивная с подачей электрического тока позволяет воздействовать на заготовку для изменения шероховатости. В данном случае оборудование предназначено исключительно для получения определенной шероховатости.
4. Анодно-механическое воздействие определено тем, что процесс происходит в жидкой среде. В данном случае после подачи тока на поверхность появляется пленка, которая в последствие удаляется механическим методом.
5. Электроэрозионное упрочнение путем обработки электричеством характеризуется тем, что используемое оборудование позволяет существенно повысить прочность поверхностного слоя. Процедура не занимает много времени, проста в исполнении.
6. Объемное копирование – оборудование в данном случае имеет инструмент определенной формы и размеров, которые отражаются на заготовке при подаче тока.
7. Прошивание – способ электрического воздействия, при котором образуется отверстие определенного диаметра и формы.
8. Маркирование проводится путем нанесения определенной информации, которая остается на долгое время. Данная маркировка проста в исполнении, менее затратная.
9. Электроэрозионная резка проводится довольно часто. Она отличается тем, что можно получить высокоточные размеры путем резания этим методом.
10. Шлифование также проводится довольно часто.
Вышеприведенные моменты определяют то, что электроэрозионная обработка металлов позволяет получить заготовку с наиболее подходящими показателями.
Проволочно-вырезные станки
Электроэрозионный проволочно-вырезной станок работает по бесконтактному принципу взаимодействия токопроводящей проволоки (молибден, вольфрам или иной тугоплавкий металл) диаметром 0,1-0,2 мм и заготовки. Обрабатывать можно металл любого уровня тугоплавкости в различной толщине детали. К проволоке, намотанной на вращающиеся барабаны, которая движется в двух направлениях — по вертикали и в сторону обрабатываемой детали, подсоединен положительный полюс, к заготовке — отрицательный.
По мере движения линии проволоки возникает разряд, который прожигает в детали линии требуемой конфигурации. По сути, электроэрозионная обработка на проволочном станке выполняет операции фрезеровочного, но на металлах особой прочности и с точностью, недостижимой при механической обработке. Это включает:
· сверхмалые углы;
· закругления микродиаметров;
· сохранение параллельности линий на всей глубине;
· высокую точность поверхности кромок.
Заключение
Изобретение электроэрозионной обработки вот уже несколько десятилетий позволяет приборостроителям решать сложные технологические задачи при изготовлении деталей сложной конфигурации из обрабатываемых материалов. Это позволяет конструкторам и технологам выбрать оптимальный вариант конструкции, материала детали и технологического процесса.
Электроэрозионные способы не исключают механическую обработку, а дополняют ее, занимая свое определенное место, соответствующее их особенностям, а именно: возможности обработки токопроводящих материалов с любыми физико-механическими свойствами и отображения формы инструмента в изделии.
Особо перспективным является использование электрических способов для обработки деталей из твердых сплавов, жаропрочных сталей и специальных трудно обрабатываемых сплавов, получающих все большее применение в связи с повышением давлений, температур и скоростей в машинах и аппаратах.
Литература
1. rezhemmetall.ru
2. wikimetall.ru
3. docplayer.ru
4. cyberleninka.ru
5. StankiExpert.ru
6. stanok.guru
7. eti.su
8. metalcutting.ru
9. StudFiles.ru
Курсовая работа
По теме: «Методы металлообработки деталей на электроэрозионных станках»
Работу выполнил:
Студент группы НС 15-21
Мацухов Андрей
г. Невинномысск
Содержание
Введение
Электроэрозионная обработка
Основной принцип работы
Основы технологии
Технология обработки
Электроэрозионная резка металла
Обработка титановых сплавов
Обработка алюминиевых сплавов
Классификация методов
Типы используемого оборудования
Проволочно-вырезные станки
Электроэрозионные прошивные станки
Самодельные электроэрозионные станки
Преимущества электроэрозионной обработки
Границы применения электроэрозионной обработки
Заключение
Литература
Введение
Электроэрозионную обработку металла достаточно широко применяют для изменения размеров металлических деталей, не нарушая их физических свойств. Такой процесс осуществляется при помощи специального оборудования и требует хорошего знания необходимых технологий.
Электроэрозионная обработка, помимо изменения размеров различных деталей, дает возможность также получить отверстия требуемой формы и конфигурации, сделать при необходимости фасонные полости, а также изготовить профильные канавки и пазы на тех заготовках, которые созданы на основе твердых сплавов.
Кроме этого, данный метод дает возможность сделать различный инструмент более прочным, позволяет производить качественное электропечатание, высокоточное шлифование, выполнять резку деталей, а также многое другое.
Простейшая схема, при которой возможна обработка, в обязательном порядке содержит определенный электрод, который подходит для выполнения электрического разряда, а также такие элементы, как конденсатор, реостат и непосредственно сам источник питания.
Выполнять данный вид обработки металлических деталей следует при полном соблюдении соответствующих правил по технике безопасности.
Первый в мире советский электроэрозионный станок был предназначен для удаления, застрявшего в детали сломанного инструмента. С тех пор в нашей стране и за рубежом выпущено большое число разнообразных по назначению, производительности и конструкции электроэрозионных станков.
По назначению различают станки универсальные, специализированные и специальные, по требуемой точности обработки — общего назначения, повышенной точности, прецизионные.
Общими для всех электроэрозионных станков узлами являются устройство для крепления и перемещения инструмента (заготовки), гидросистема, устройство для автоматического регулирования межэлектродного промежутка (между заготовкой и инструментом). Генераторы искровых или дуговых импульсов изготовляются, как правило, отдельно и могут работать с различными станками.
Основные отличия устройств для перемещения инструмента (заготовки) в электроэрозионных станках от таковых в металлорежущих станках — отсутствие значительных силовых нагрузок и наличие электрической изоляции между электродами. Гидросистема состоит из ванны с рабочей жидкостью, гидронасоса для прокачивания жидкости через межэлектродный промежуток и фильтров для очистки жидкости, поступающей в насос, от продуктов эрозии.
Электроэрозионная обработка
Электроэрозионная обработка основана на вырывании частиц материала с поверхности импульсом электрического разряда.
Рисунок 1. Электроэрозионный метод обработки (схема)
Если задано напряжение (расстояние) между электродами, погруженными в жидкий диэлектрик, то при их сближении (увеличении напряжения) происходит пробой диэлектрика — возникает электрический разряд, в канале которого образуется плазма с высокой температурой.
Так как длительность используемых в данном методе обработки электрических импульсов не превышает 2-10 сек, выделяющееся тепло не успевает распространиться вглубь материала и даже незначительной энергии оказывается достаточно, чтобы разогреть, расплавить и испарить небольшое количество вещества. Кроме того, давление, развиваемое частицами плазмы при ударе об электрод, способствует выбросу (эрозии) не только расплавленного, но и просто разогретого вещества. Поскольку электрический пробой, как правило, происходит по кратчайшему пути, то прежде всего разрушаются наиболее близко расположенные участки электродов. Таким образом, при приближении одного электрода заданной формы (инструмента) к другому (заготовке) поверхность последнего примет форму поверхности первого. Производительность процесса и качество получаемой поверхности в основном определяются параметрами электрических импульсов - их длительностью, частотой следования, энергией в импульсе.
Электроэрозионный метод обработки объединил электроискровой и электроимпульсный методы.
Электроэрозионные методы особенно эффективны при обработке твёрдых материалов и сложных фасонных изделий. При обработке твёрдых материалов механическими способами большое значение приобретает износ инструмента. Преимущество электроэрозионных методов, как и вообще всех электрофизических и электрохимических методы обработки, состоит в том, что для изготовления инструмента используются более дешёвые, легко обрабатываемые материалы. Часто при этом износ инструментов незначителен.
Например, при изготовлении некоторых типов штампов механическими способами более 50% технологической стоимости обработки составляет стоимость используемого инструмента. При обработке этих же штампов электроэрозионными методами стоимость инструмента не превышает 3,5%. Условно технологические приёмы электроэрозионной обработки можно разделить на прошивание и копирование.
Прошиванием удаётся получать отверстия диаметром менее 0,3 мм, что невозможно сделать механическими методами. В этом случае инструментом служит тонкая проволочка. Этот приём на 20—70% сократил затраты на изготовление отверстий в фильерах. Более того, электроэрозионные методы позволяют изготовлять спиральные отверстия.
При копировании получила распространение обработка ленточным электродом. Лента, перематываясь с катушки на катушку, огибает копир, повторяющий форму зуба. На грубых режимах лента «прорезает» заготовку на требуемую глубину, после чего вращением заготовки щель расширяется на нужную ширину. Более распространена обработка проволочным электродом, то есть лента заменяется проволокой. Этим способом, можно получать из единого куска материала одновременно пуансон и матрицу штампа, причём их соответствие практически идеально.
Рисунок 2. Обработка пазов ленточным электродом (схема)
Основной принцип работы
Для того чтобы на практике выполнить данный вид обработки, необходимо, для начала, правильно собрать в единую цепь все необходимые элементы, а также выполнить предварительную подготовку деталей, с которыми предстоит работать.
В настоящее время на промышленных предприятиях используют несколько видов электроэрозионной обработки металлических деталей.
Следует отметить, что одним из главнейших элементов в схеме, по которой выполняется электроэрозионная обработка, является электрод, который должен обладать достаточной эрозионной стойкостью.
(В этом случае целесообразно использовать в качестве электрода такие металлы, как медь, графит, вольфрам, а также латунь и алюминий.)
Если посмотреть со стороны химии, то данный метод термического воздействия непосредственно на металл определенным образом разрушает его кристаллическую решетку, за счет чего происходит высвобождение некоторых категорий ионов.
Достаточно часто для обработки металла используют методы:
1. электроимпульсный
2. электроискровой
3. электроконтактный
4. анодно-механический
Электроимпульсная схема обработки используется в том случае, когда для металлических деталей требуется черновая обработка.
Электроискровой способ обработки используют для заготовок с небольшими габаритами и размерами.
Электроконтактную обработку применяют при работе со сплавами в жидкой среде. Следует отметить, что те свойства, которые приобретает металл после того, как будет произведена такая обработка, могут совершенно по-разному сказаться на эксплуатационных характеристиках деталей.
В большинстве случаев, под воздействием высоких температуры и токов у обрабатываемых деталей значительно повышается прочность, притом, что в самой структуре сохраняется мягкость.
Основы технологии
К особенностям, которыми обладает электроэрозионная обработка, можно отнести:
1. в качестве одного из электродов выступает заготовка, другого – электрод-инструмент.
2. Подача разряда проводится периодически, в виде коротких импульсов, так как подобное влияние позволяет восстановить электрическую прочность среды между электродами.
3. Униполярные импульсы подаются для того, чтобы уменьшить износ используемого электрода-инструмента.
4. Важным моментом можно назвать то, сколько длится импульс. При малой продолжительности подаваемого импульса существенно повышается износ анода. Однако при большой длительности импульса существенно повышается износ катода.
(Зачастую на практике используется способ подключения к положительному и отрицательному плюсу генератора переменного тока.)
Технология обработки
Для того чтобы досконально разобраться во всех преимуществах электроэрозионного воздействия на металлические заготовки и понять сам принцип, необходимо подробно рассмотреть один из способов.
Так, простейшая электроэрозионная схема должна в обязательном порядке состоять из таких элементов, как электрод, емкость для рабочей среды, а также конденсатора, реостата и непосредственно источника, обеспечивающего необходимое электропитание.
В данную схему должны быть включены все необходимые элементы в определенной последовательности. Питание данной схемы осуществляется от напряжения импульсного типа, при этом оно должно иметь разную полярность.
(Это даст возможность получить необходимые для работы электроимпульсный и электроискрвой режимы.)
При подаче напряжения идет зарядка конденсатора, от которого разрядный ток поступает на электрод, который должен быть предварительно опущен в емкость с рабочим составом и заготовкой.
После того, как на конденсаторе напряжение достигнет необходимого потенциала, произойдет пробой жидкости, которая быстро нагреется до температуры кипения, а кроме этого, в ней возникнет пузырь из газов.
Этот пузырь будет способствовать локальному нагреву заготовки, у которой произойдет плавление самых верхних слоев, что позволит обеспечить заданную форму.
В данном способе есть определенные проблемы, которые требуют постоянного контроля самого процесса, а поэтому лучше воспользоваться более совершенными методами.
Электроэрозионная резка металла
Этот вид обработки используется в случаях, когда необходимо изготовление сложных по контуру деталей небольшого размера с высокой точностью кромок, изготовление деталей из особо твердых сплавов, в ювелирном деле. Ограничения по размерам заготовок и толщине обрабатываемого материала определяются только конструкцией конкретного станка. В большинстве случаев, электроэрозионная обработка резкой применяется на промышленных предприятиях, ориентированных на крупносерийное производство деталей высокой точности, не требующих дальнейшей обработки.
Для промышленного производства применяются два основных вида оборудования — электроэрозионный проволочный станок (вырезной) и электроэрозионный прошивной станок. Первый вид используется при обработке габаритных деталей из толстостенного металла, второй — для более точной работы по копированию деталей из высокопрочных материалов или строгих требованиях к их форме.
Обработка титановых сплавов
Титан имеет ряд отличительных признаков по сравнению с железом, алюминием и магнием. Плотность титана значительно ниже, чем у железа, а температура плавления выше. Титан – химически активный металл, легко вступает в реакции с газами атмосферы (кислородом, водородом и азотом). С повышением температуры его реакционная способность повышается.
Механическая обработка деталей из титановых сплавов существенно затруднена из-за:
1. высокого отношения предела текучести к пределу прочности,
2. относительно низкой теплопроводности,
3. налипание титана на инструмент,
4. высокой химической активности по отношению к газам при повышенных температурах резания,
5. неоднородности свойств срезаемого слоя вследствие ликвидации легирующих элементов.
Существенными недостатками традиционной механической обработки резанием является:
1. нарушение целостности волокон металла
2. разрыхление поверхностного слоя
3. образование растягивающих напряжений
4. взаимодействие поверхностного слоя сплава с газами атмосферы, в результате чего происходят химические превращения, снижающие характеристики сплава
Особо опасным недостатком можно считать воздействие водорода из атмосферы в виде проникновения газа в структуру поверхностного слоя, которые в значительной мере снижают прочность поверхностного слоя и приводят к образованию трещин. При ЭЭО обработка ведется в жидком диэлектрике, а значит, доступ газов к зоне обработки в значительной мере снижен. Образование гидридов происходит только в результате химического разрушения рабочей жидкости, однако большая часть провзаимодействовавшего металла с водородом удаляется с поверхности материала после разрушения канала разряда.
Локальный характер обработки, а также низкая теплопроводность титана и наличие рабочей жидкости в качестве охлаждающего средства исключает возможные температурные изменения в металле, как не происходит и возникновение разного рода побочных напряжений в виду отсутствия контакта инструмента и заготовки при обработке.
cyberpedia.su
Электроэрозионная резка металла
- Металлообработка
- Электроэрозионная резка металла
Электроэрозионная резка от ООО «Континенталь»
Наша компания оказывает услуги электроэрозионной резки металла в короткие сроки. Используемое оборудование позволяет нам выполнять работы по практически любому виду металла. Квалифицированный персонал обеспечивает необходимую точность и качество обработки, контролируя процесс обработки на всех этапах производства.
С помощью электроэрозионной обработки можно выполнять широкий спектр работ, например:
- металлообработка деталей, имеющих сложную форму;
- обработка зубчатых прямозубых передач и звездочек;
- вырезка шпоночных и шлицевых пазов в отверстиях;
- вырезка сложных контуров с высокими требованиями к точности.
Область применения электроэрозионной технологии: инструментальное производство, шпоночные пазы, шестерни, звёздочки, венцы, валы, зубчатые рейки, редуктора, корпуса, разрезные обоймы, листы статора, спай диски, пуансоны, матрицы, фильеры.
Обрабатываемый материал: любой токопроводящий материал – конструкционные, инструментальные и легированные стали, нержавеющая сталь, твёрдые сплавы, цветные металлы, закалённая сталь.
В Копейском филиале - производственном подразделении ООО «Континенталь» запущен в эксплуатацию высокоскоростной электроэрозионный проволочно-вырезной ЧПУ станок струйного типа DK7763.
Характеристики ЧПУ станка DK7763:
| Параметр | Значение |
| Размер стола, мм | 1070х680 |
| Перемещение стола, мм | 850х650 |
| Максимальная толщина, мм | 600 |
| Максимальный вес заготовки, кг | 950 |
| Точность позиционирования | 0,015/300 |
| Шероховатость при однопроходной резке, мкм | Ra 3.2 |
| Лучшая шероховатость при многопроходной резке, мкм | Ra 0.8 - 1.6 |
Возможности DK7763
Станок может быть использован при изготовлении штампов, прессформ, зубчатых колес, шлицевых отверстий, шпоночных пазов и других деталей, имеющих сложный профиль, большую глубину обработки (до 600 мм) или внутренние острые углы.
Кроме того, для электроэрозионной (электроискровой) обработки не имеет значения твердость обрабатываемого материала. Это может быть сырая или закаленная сталь, нержавеющая, легированная сталь, титан, вольфрам, алюминий, твердый сплав. Способность станка обрабатывать детали в закаленном состоянии позволяет вырезать, например, шпоночный паз уже после термообработки, что снижает риск появления трещин.
Также при данном методе полностью исключается деформация поверхности у деталей с небольшой толщиной. Это происходит по причине того, что метод не предполагает какой-либо механической нагрузки.
Возможности станка и высокий профессионализм специалистов Копейского филиала позволят решить самые разные задачи наших клиентов: от срочного изготовления единичных деталей до серийного производства деталей.
Получить консультацию
www.kontinental-pd.ru
Проволочный электроэрозионный станок | Техника и человек
Электроэрозионная обработка металлов и других токопроводящих материалов (ЭЭО) – самостоятельный вид металлообработки, который используется для получения отверстий и полостей сложной формы. ЭЭО эффективна при размерном формообразовании труднообрабатываемых материалов, применяется для целей поверхностного упрочнения инструмента, а также в ремонтном производстве, для извлечения из стальных изделий сломанных свёрл, метчиков и т.п. По вышеперечисленным направлениям выпускается и соответствующее оборудование.
Принцип работы станков электроэрозионной обработки
Независимо от технологического назначения, в ЭЭО-станках используется явление размерного плавления металла или сплава в результате термического воздействия электрического разряда весьма большой мощности. Им может быть электрическая искра или электрическая дуга. С этой целью обрабатываемую заготовку включают в электрическую цепь станка. В результате последовательно реализуются следующие переходы:
- Заготовка и инструмент устанавливаются на станке, присоединяются к источнику рабочего тока, и помещаются в ёмкость с диэлектрической рабочей жидкостью.
- При включении энергетической части привода станка происходит накапливание электрического потенциала на границах смежных электродов заготовки и инструмента. Его конфигурация должна соответствовать размерам полости или контура на будущем изделии.
- По достижении требуемой разности потенциалов происходит бой межэлектродного промежутка с созданием направленного разряда, вызывающего электрическую эрозию материала. Если преимущественному разрушению подвергается катод, то говорят об ЭЭО на прямой полярности электрического тока, а если анод – то об обратной полярности.
- Продукты эрозии либо принудительно удаляются из зоны обработки специальной насосной установкой, либо скапливаются на дне емкости, и извлекаются оттуда после окончания цикла ЭЭО.
- После отключения напряжения ионизированные высоковольтным разрядом частицы в рабочей жидкости исчезают, и её диэлектрическая прочность восстанавливается.
Если электрическая эрозия вызывается нестационарным электрическим разрядом, то такое оборудование называют электроискровыми или электроимпульсными ЭЭО-станками.
Разница между ними заключается в следующем. Электроимпульсные станки, в отличие от электроискровых, имеют в своём составе специальный узел – шаговый генератор импульсов – который обеспечивает периодическое формирование высоковольтного разряда. Его параметры должны быть достаточными для размерного плавления и испарения обрабатываемого материала. В результате возрастает мощность и производительность ЭЭО.
Кроме того, управляя параметрами импульса – его продолжительностью, интенсивностью и скважностью (соотношением времени действия импульса ко времени его накопления) – можно изменять полярность ЭЭО. Например, при малых по времени импульсах будет преобладать электрическая эрозия анода, а при увеличенных – катода. Это важно для правильного применения ЭЭО-станков для обработки разных по своему составу и структуре материалов.
При электродуговой обработке источником тепла, производящего разрушение металла заготовки, является стационарный разряд. Дуга горит непрерывно, поэтому станки такого типа отличаются повышенной производительностью, но меньшей точностью обработки. При дуговой обработке главным параметром считается сила тока, а не напряжение на электродах. Поэтому для привода таких станков применяются сварочные генераторы или преобразователи – оборудование, гораздо более дешёвое и простое в управлении, чем генераторы импульсов. Область рационального использования электродугового оборудования – получение отверстий и полостей значительных размеров при повышенных требованиях к производительности обработки.
Классификация ЭЭО-станков
Электроэрозионные станки различают в зависимости от их технологического назначения. Выпускаются как универсальное, так и специализированное оборудование, которое может оснащаться ЧПУ, либо действовать в ручном режиме.
Основными операциями, на которых целесообразно использовать ЭЭО-станки, являются:
Вырезка по сложному контуру. Она может выполняться профилированным электродом-инструментом, либо проволочкой из токопроводящего материала.- Прошивка-копирование, при которой форма электрода-инструмента должна соответствовать размерам и конфигурации полости или сквозного отверстия. При извлечении сломанных инструментов используется обычная прошивка сплошным или трубчатым электродом.
- Электроэрозионное шлифование, при котором выполняется доводка полученной заготовки по параметрам точности и шероховатости поверхности. Электродуговые станки могут выполнять как грубую так и точную ЭЭО: для этого им достаточно только скорректировать некоторые технические характеристики процесса.
- Поверхностное электроупрочнение, при котором съёма металла практически не происходит, а обрабатываемая поверхность заготовки насыщается атомами химических элементов, содержащихся в электроде-инструменте. Направленный перенос возможен не только из электрода, но и из состава рабочей жидкости, которая пиролизуется под действием высокотемпературного разряда.
- Электроэрозионная маркировка, в результате которой на поверхности могут наноситься клейма или иные условные обозначения.
- Электроэрозионная приработка сопрягаемых деталей (шестерён, пуансонов, матриц). Она ведётся при малых значениях тока и напряжения.
Классификация станков для ЭЭО может быть выполнена и по их компоновке. В основном такое оборудование – вертикального исполнения, однако для электродуговой обработки длинномерных заготовок, например, твердосплавных валков прокатных станов, изготавливаются и станки горизонтального типа.
Из основных конструктивных различий ЭЭО-станков необходимо отметить исполнение и размеры стола (координатный или обычный), а также ванны с рабочей жидкостью, которая может быть съёмной или перемещающейся вверх-вниз.
Важным классификационным признаком рассматриваемого оборудования считается его возможность программного управления, что немаловажно из-за высокой продолжительности обработки заготовок. Поэтому станки электроимпульсного и электроискрового типа часто изготавливаются с системами ЧПУ (для электродуговых станков, имеющих на порядок более высокую производительность, это не существенно).
Отечественные ЭЭО-станки выпускаются в соответствии с требованиями ГОСТ 15894. Из зарубежного аналогичного оборудования наилучшим качеством отличаются станки швейцарской фирмы Agie, японской торговой марки Mitsubishi и итальянской компании Сarbomatic.
Основные узлы ЭЭО-станков и их действие
Копировально-прошивочный станок
Типовой копировально-прошивочный станок вертикальной компоновки, снабжённый электрогидравлической системой привода рабочих органов, состоит из следующих узлов:
- Г-образной станины, регулируемой по высоте.
- Рабочей головки, в которой смонтирован узел электрода-инструмента.
- Привода двухкоординатного перемещения рабочей головки (на некоторых типоразмерах станков имеется ещё и орбитальная головка, благодаря которой электрод-инструмент может вращаться).
- Рабочего стола, на котором закрепляется обрабатываемая заготовка.
- Ванна с рабочей жидкостью, которая снабжена винтовой передачей для своего подъёма-опускания.
- Электродвигателей: главного привода, привода рабочей ёмкости и орбитальной головки.
- Системы управления.
В самостоятельном корпусе размещается шаговый генератор импульсов, который включается в общую электрическую схему станка. Эти устройства должны отвечать следующим требованиям:
- Отличаться возможно более высоким КПД;
- Стабилизировать во времени все параметры электрического разряда;
- Иметь возможность максимального регулирования рабочей частоты импульса;
- Обеспечивать такие параметры электрического разряда, при которых износ электрода-инструмента, производительность процесса и качество обработки заготовки будут оптимальными.
Отечественные генераторы импульсов системы ШГИ оснащаются встроенными регуляторами подачи электрода-инструмента и блоками предотвращения короткого замыкания.
Узлы подачи рабочей головки в станках, использующих для ЭЭО нестационарный электрический разряд, могут быть трёх основных типов – соленоидного, электромеханического и электрогидравлического. Первый применяется в установках малой мощности, второй – преимущественно для агрегатов, производящих электроискровое разрезание. Наиболее универсальным считается электрогидравлический привод. Его недостатки – несколько меньшая производительность на вспомогательных переходах и необходимость в дополнительных площадях под гидравлические компоненты, ответственные для очистки и перекачки рабочей среды.
Электродуговые станки
Электродуговые станки состоят из:
- Станины рамного типа.
- Рабочей головки с электродом-инструментом и контрольно-следящей системой его перемещения во время ЭЭО.
- Насосной станции для прокачки рабочей жидкости под повышенным давлением (это необходимо для повышения качества ЭЭО стационарным дуговым разрядом).
- Герметизирующей камеры, внутрь которой устанавливается заготовка.
- Рабочего стола.
- Источника питания постоянного тока.
Рабочий цикл такого оборудования включает в себя установку на стол заготовки, подлежащей ЭЭО, последующего размещения герметизирующей камеры, подвода инструментальной головки с электродом-инструментом и включения насосного привода подачи рабочей среды. После этого включается источник питания, возбуждается дуговой разряд и производится обработка. Подача электрода-инструмента выполняется автоматически. По достижении требуемого значения напряжения на дуге происходит пробой межэлектродного промежутка, и возникающий столб дуги, сжатый потоком рабочей среды производит размерное формообразование. Продукты эрозии удаляются насосной установкой через рабочие отверстия в электроде-инструменте.
zewerok.ru
Электроэрозионная резка металла - Электротехническая компания «Фабер»
Чтобы защитить металл от появления коррозии и продлить срок службы металлоконструкций, применяют электроэрозионную обработку поверхности. Это особая технология, суть которой заключается в применении электрода и создании электрической дуги. Иными словами, если в процессе подобного воздействия менять среду, окружающую разряд и полярность участка, можно достичь необходимого разрушения заданного участка. В ходе работы будет возникать та самая эрозия.
Большинство сплавов является хорошими проводниками, из-за чего особую популярность обрели такие методики, как проволочная резка, сверление, тонкая шлифовка, наращивание и упрочнение поверхности. Все они могут производиться вручную или посредством специализированного высокотехнологичного оборудования. Автоматизированные станки являются более эффективными, чем традиционные устройства. Они снижают риск появления брака, так как практически исключают влияние человека. Аппаратура функционирует по заданному алгоритму на основе введенных параметров. Благодаря этому значительно повышается качество выпускаемой продукции.
Электроэрозия металла
Как правило, небольшие частные мастерские работают с применением механических аппаратов. Крупные предприятия, обеспечивают производство металлической продукции в промышленных масштабах, поэтому закупают соответствующие инструменты. Они функционируют благодаря специальному числовому программному управлению. Кроме того, они позволяют применять различные методики для каждого отдельного случая и определенного сплава. Электроэрозионная обработка на станке ЧПУ проводится даже для деталей, имеющих маленький внутренний радиус. Она упрощает сборку штампов и способствует повышению их точности, исключая необходимость дальнейшей чистовой подгонки. Помимо этого, такой способ воздействия не требует проведения промежуточных операций, например, дополнительной термообработки. Отсутствие лишних манипуляций влияет на время, затрачиваемое на реализацию технологического процесса. В результате на необходимый функциональный элемент тратиться меньшее количество минут.
Произвести разделение каких-либо участков помогает резка металла проволокой. Она подходит для твердых сплавов с высокой прочностью. Также ее применяют при деталях со сложным контуром. Итак, среди преимуществ такого воздействия можно выделить:
- скорость;
- параллельность линий реза;
- точность;
- производительность.
Чтобы придать поверхности большую твердость, можно осуществить операцию упрочнения. Она значительно повышает износостойкость заготовки и увеличивает ее срок службы. Стоит учитывать, что электроэрозия металла может проводиться без использования черновых или других контуров — электродов. То есть устройство сразу вырезает нужный контур. В процессе работы применяется очень тонкий электрод-проволока, который изготавливается из стойких металлопрофилей, обычно из латуни или вольфрама. Они снижают износ инструмента и позволяют сохранять постоянный диаметр во время функционирования аппаратуры. Благодаря этому мастера могут осуществлять чистовую шлифовку для конструкций любой сложности и конфигурации.
Видео работы станка:
faber-electro.ru
Электроэрозионная резка металла в Санкт-Петербурге
Электроэрозионная резка
Станок электроэрозионный проволочно–вырезной. Предлагаем уникальную возможность изготовления практически любой требуемой детали из заготовки любой твёрдости, при помощи электроэрозионной обработка металлов (в том числе материалов алюминия, титана и т.д.) на заказ.
Наши возможности:
Электроэрозионный прошивной станок:
- Максимальная высота реза: 170 мм;
- Габариты: 340х360 мм;
- Максимальная точность: 0,015 мм.
- Шероховатость поверхности: до Ra 0,8;
Электроэрозионный сверлильный станок:
- Максимальная глубина реза: 250 мм;
- Максимальный диаметр отверстия от 0,3 до 3 мм;
- Габариты: 320х400 мм;
- Максимальная точность: 0,015 мм.
- Максимальная высота реза: 400 мм;
- Габариты: 320х500 мм;
- Максимальный угол резки: 30o;
- Максимальная конусность: 12o;
- Шероховатость поверхности: до Ra 0,8;
- Максимальная точность: 0,015 мм.
Преимущества электроэрозионной резки:
Отсутствует необходимость в обрабатывающих инструментах более твёрдых, чем материал заготовки. Твёрдые сплавы и сверх твёрдые сплавы могут быть обработаны электродами из цветных сплавов, изготовленными на обычных металлорежущих станках.
Относительно простые технологические приёмы и оборудование.
В электроэрозионной обработки нет зависимости скорости и качества от механических свойств обрабатываемых материалов.
Обработка любых материалов, в том числе материалов высокой и сверхвысокой твёрдости, производится без значительных механических усилий.
Легко осуществимы сложные технологические операции (например, получение внутренних криволинейных или спиральных отверстий, пазов, канавок), что невыполнимо механическими методами. Это значительно увеличивает технологичность конструкции и качество изделий.
Меньшее число операций и переходов при обработке изделий сложных форм.
Существенно меньший процент брака, чем при стандартных обработках резанием. Стоимость
Наши менеджеры с удовольствием, рассчитают стоимость вашего проекта с учётом всех нюансов материала, оборудования и технологии исполнения. Телефон отдела продаж указан вверху страницы, так же Вы можете воспользоваться специальной формой “Всё просто” и отправить заявку по email.
adonis-mt.ru
Электроэрозионная резка проволокой в Москве любых электропроводных материалов высотой до 400мм, микронная точность, изменяемый угол наклона резки.
Электроискровая или электроэрозионная резка проволокой — способ разрезания металла, либо другого электропроводного материала, позволяющий обрабатывать изделия большой толщины и сложной геометрической формы. Резка производится вертикально натянутой проволокой диаметром от 0.05 до 0.3мм.
Вид используемой проволоки зависит от целей обработки. На нашем производстве используется молибденовая проволока диаметром 0.12 и 0.18мм как наиболее универсальная.
Заказ услуги проволочной резки в Москве и Зеленограде:
slider для более наглядного отображения услуг, перечисленных ниже
Проволочная резка металла позволяет изготовить самые разнообразные детали:
- штампы, матрицы и пуансоны;
- вырезать шпоночные пазы и узкие пазы другого назначения
- различную оснастку, шаблоны, калибры и т.д.;
- фасонные резцы и фрезы;
- волноводы;
- планетарные редукторы
- вырезать статоры электродвигателей
- обработка кубического нитрида бора, порезать неодимовые магниты и поликристаллические алмазы
- фильеры для экструзии пластиковых и металлических профилей;
- изготовить прямозубые шестерни, зубчатые рейки и зубчатые венцы
- звездочки для цепных передач и зубчатые колеса
- нарезать шлицы, шлицевые соединения, шлицевые муфты, валы и шлицевые втулки
- создать пары соединений типа "ласточкин хвост", либо вырезать новый паз такого типа, идеально подогнанный к существующей ответной детали
- радиаторы
- вырубные и другие виды ножей
- губки и направляющие для тисков
- изготовить сложные трехмерные детали по чертежу или модели
video
Преимущества резки металла проволокой
- Очень высокая точность обработки и привязки к заготовке в случае доработки деталей
- После резки поверхность изделия имеет высокое качество.
- Возможность резки листовых деталей из тонкого материала в стопке за один проход
- Возможность доработки нескольких предварительно совмещенных деталей за один рез
- Возможность порезать закаленные и твердосплавные детали
- Отсутствие механического воздействия на заготовку: можно резать хрупкие, тонкие и ломкие материалы
- Минимальное термическое воздействие на обрабатываемый материал
- Режутся материалы, плохо обрабатываемые другими способами: вольфрам, медь, титан, полупроводники, стеклоуглерод и др.
- Позволяет работать с заготовками больших габаритов с высотой реза до 400мм
- Позволяет делать отверстия и пазы со сложной геометрией, с переменным наклоном реза
- Невысокая стоимость. Во многих случаях резка проволокой обходится дешевле, чем электроэрозионная прошивка или фрезеровка, поскольку металл меньше переводится в окалину либо стружку.
Требования к чертежам деталей
В чертеже должен быть указан материал заготовки, все ее размеры, допуски и требования к поверхности после обработки.Чертеж должен быть выполнен в электронном виде и предоставлен в векторном формате (3D модель, Autocad, Corel, Illustrator и т.п.)При необходимости мы осуществляем разработку чертежей по предоставленным эскизам.
цены
atom1.su
