Электроэрозионная обработка

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
ЭЭО профилированной полости. Включение на обратную полярность. 1 — обрабатываемая заготовка, 2 — разряды в зазоре, 3 — электрод-инструмент, 4 — генератор импульсов технологического тока.
Обработка заготовки на электроэрозионном копировально-прошивочном станке. Заготовка находится в рабочей ванне, наполненной рабочей жидкостью.

Электроэрозионная обработка (аббр. ЭЭО) — Обработка, заключающаяся в изменении формы, размеров, шероховатости и свойств поверхности электропроводной заготовки под действием электрических разрядов возникающих между заготовкой и электродом-инструментом.

Один из электродов является обрабатываемой заготовкой, другой — электрод-инструментом. Разряды производятся периодически, импульсно, так чтобы среда между электродами восстановила свою электрическую прочность. Для уменьшения износа электрода-инструмента подаются униполярные импульсы технологического тока. Полярность зависит от длительности импульса, поскольку при малой продолжительности импульса преобладает эрозия (износ) анода, а при большой длительности импульса преобладает эрозия (износ) катода. На практике используются оба способа подачи униполярных импульсов: с подключением заготовки к положительному полюсу генератора импульсов (т. н. включение на прямую полярность), и с подключением заготовки к отрицательному полюсу (т. н. включение на обратную полярность).

Виды ЭЭО[править | править вики-текст]

  • Комбинированная электроэрозионная обработка

Электроэрозионная обработка, выполняемая одновременно с другими видами обработки

  • Электроэрозионно-химическая обработка (ЭЭХО)

Комбинированная электроэрозионная обработка, осуществляемая одновременно с электрохимическим растворением материала заготовки в электролите

  • Электроэрозионная абразивная обработка

Абразивная обработка с использованием электроэрозионного разрушения металла

  • Анодно-механическая обработка

Электрохимическая обработка в жидкой среде, при которой осуществляется растворение материала электрода-заготовки под действием электрического тока с образованием на обрабатываемой поверхности окисных пленок и их удаление механическим действием.
Анодно-механическая обработка может сопровождаться электроэрозионной обработкой

  • Электроэрозионное упрочнение

Электроэрозионная обработка, при которой увеличивается прочность поверхностного слоя заготовки

  • Электроэрозионное объемное копирование

Электроэрозионная обработка, при которой на электроде-заготовке отображается форма поверхности электрода-инструмента

  • Электроэрозионное прошивание

Электроэрозионная обработка, при которой электрод-инструмент, углубляясь в электрод-заготовку, образует отверстие постоянного сечения

  • Электроэрозионное маркирование
  • Электроэрозионное вырезание

Электроэрозионная обработка, при которой электрод-инструмент в виде непрерывно перематывающейся проволоки при движении подачи осуществляет обход заготовки по заданной траектории, образуя поверхность заданного контура

  • Электроэрозионная отрезка

Электроэрозиониая обработка, при которой заготовка разделяется на части

  • Электроэрозионное шлифование

Шлифование с использованием электроэрозионного разрушения металла

  • Электроэрозионная доводка
  • Электроэрозионная обработка с прямой полярностью
  • Электроэрозионная обработка с обратной полярностью
  • Многоэлектродная эрозионная обработка
  • Многоконтурная обработка

Характеристики электрического разряда при ЭЭО[править | править вики-текст]

Электрический разряд между электродами идёт в несколько этапов: сначала происходит электрический пробой, который может сопровождаться искровыми разрядами; затем устанавливается дуговой разряд. Поэтому многие генераторы способны выдавать многоступенчатую форму импульса.

Частота импульсов и их длительность выбирается исходя из технологических требований к обрабатываемой поверхности. Длительность импульса обычно лежит в диапазоне 0,1 .. 10−7 секунды, частота от 5 кГц до 0,5 МГц. Чем меньше длительность импульса, тем меньше шероховатость получаемой поверхности. Средний ток во время ЭЭО зависит от площади обрабатываемой поверхности. При площади 3600 мм² оптимальный ток приблизительно равен 100 А.

Особенности ЭЭО[править | править вики-текст]

Электрод-инструмент может иметь достаточно произвольную форму, что позволяет обрабатывать закрытые каналы, недоступные обычной механической обработке.

ЭЭО могут подвергаться любые токопроводящие материалы. Основные недостатки ЭЭО это невысокая производительность (скорость подачи обычно ~10 мм/мин) и высокое энергопотребление.

История[править | править вики-текст]

Роберт Бойль (1694), Бенджамин Франклин (1751), Джозеф Пристли (1766) Лихтенберг Георг Кристиан (1777): делали первые сообщения об электрических разрядах и эффектах, их сопровождающих.

1938 году советский инженер Л. А. Юткин показал, что серия электроискровых разрядов порождает формообразующие гидравлические удары, что положило начало электроискровой штамповке металлов, и стало следующим, после электродуговой сварки, шагом по развитию технологических методов формообразования электрическими разрядами[1].

В 1941 году докторам Борису Романовичу Лазаренко и Наталье Иосифовне Лазаренко (Московский Государственный Университет) было поручено найти методы увеличения срока службы прерывателей-распределителей зажигания автомобильных двигателей.

В результате исследований и экспериментов с вольфрамом было обращено внимание на направленное разрушение электрическими разрядами, создаваемыми импульсами определенной формы тока, что послужило толчком к созданию в 1943 году нового технологического процесса обработки заготовок с помощью электроэрозии.

В 1943 году советские учёные — супруги Борис Романович Лазаренко и Наталия Иоасафовна Лазаренко, предложили использовать электроэрозионные свойства разрядов в воздушном промежутке для формообразования (электроискровой метод электроэрозионной обработки)[2]. На изобретение было получено авторское свидетельство № 70010 от 3.04.1943 года, патент Франции № 525414 от 18.06.1946 года, патент Великобритании № 285822 от 24.09.1946 года, патент США № 6992718 от 23.08.1946 года (указанный патент имеет совсем иную дату и тему[3]), патент Швейцарии № 8177 от 14.07.1946 года, патент Швеции № 9992/46 от 1.11.1946 года[4]. В 1946 году им была присуждена Сталинская премия, а 26 июня 1949 года Борису Романовичу Лазаренко была присуждена ученая степень доктора технических наук.

В 1948 году советский специалист М. М. Писаревский предложил более экономичный электроимпульсный метод обработки[2].

В 1952 году швейцарская фирма CHARMILLES TECHNOLOGIES представила миру первый электроэрозионный прошивочный станок ELERODA D1.

В 1969 году швейцарская фирма Agie представила первый станок электроимпульсной обработки непрофилированным электродом с ЧПУ[5].

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Укротитель «небесных искр»
  2. 1 2 Электрофизические и электрохимические методы обработки / Юдин Д.Л. // Экслибрис — Яя. — М. : Советская энциклопедия, 1978. — С. 118—120. — (Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров ; 1969—1978, т. 30).
  3. Google Drive Viewer
  4. Ставицкий Б.И. Из истории электроискровой обработки материалов // Оборудование и инструмент для профессионалов. Металлообработка. — 2006. — № 2. — ISSN 1999-8953.
  5. Wire EDM on JobShop.com

Ссылки[править | править вики-текст]

  • ГОСТ 25331-82 Обработка электроэрозионная. Термины и определения
  • Немилов Е.Ф. Электроэрозионная обработка материалов. — Л.: Машиностроение, 1983.*