У металообробці існує багато завдань, які важко виконати механічними методами. Це робота з надтвердими сплавами, виконання отворів і складних контурних виїмок в матеріалах, виготовлення деталей з високою точністю, що не вимагають додаткової механічної обробки. Допомога у вирішенні цих завдань надає електроерозійний метод. Крім того, при електроерозії поліпшується якість поверхні заготовки.
Електроерозійна обробка металів - це метод розмірної обробки при використанні електричного розряду. Метод дозволяє змінювати розміри заго товки, ступінь шорсткості, збільшити твердість поверхні. При застосуванні електроерозії можна піддавати дії тугоплавкі метали, обробка яких іншими методами неможлива або утруднена. Метод електроерозії металу дозволяє робити отвори і виїмки різної форми в матеріалах підвищеної твердості без фізичного впливу на них.
Суть і характеристика методу
Електроерозія - це зміна форми і структури поверхні деталі, при впливі електричного розряду. Одним з електродів є інструмент, іншим - деталь з провідних матеріалів. При зближенні їх утворюється електричний розряд. Розряди виробляються імпульсно, для цього використовується генератор імпульсів. Робота проводиться в середовищі рідкого діелектрика, який підвищує силу розряду. В якості діелектрика застосовуються різні мінеральні масла і гас. В результаті розряду утворюється електрична дуга. Для електродів можна вибирати різні матеріали:
- вольфрам;
- вугілля;
- мідь;
- латунь.
Струм нагріває електрод, відбувається випаровування діелектрика і освіту газового міхура. При дії розряду великої потужності температура в газовому міхурі підвищується до тисяч градусів, відбувається розплавлення електродів і викид металу.
Електроерозійна обробка застосовується в наступних процесах:
- Абразивне шліфування. Складається в руйнуванні металевої заготовки за допомогою абразивної обробки і електроерозії.
- Електроерозійна-хімічне шліфування - застосування електроіскровий ерозії і анодного розчинення в середовищі електроліту.
- Анодно-механічний спосіб електрообработкі характеризується комплексним електрохімічним і механічним способами впливу, при якому розчиняється матеріал заготовки, а що утворюється окисна плівка видаляється механічним способом.
- Прошивання - спосіб прошивки отворів в твердих матеріалах електроерозійним методом.
- Електроерозійне зміцнення дозволяє поліпшити характеристики міцності поверхні заготовки.
- Об'ємне копіювання дозволяє виробляти копіювання форми електрода-інструменту.
- Електроерозійна різання металу дозволяє отримати високу точність.
Електрообработкі проводиться з прямою і зворотною полярністю.
Електроіскрова обробка металів
При електроіскровий обробці деталь є анодом, а інструмент - катодом. При цій полярності сильно руйнується електрод-інструмент. Для запобігання руйнуванню на нього подається короткий негативний імпульс з тривалістю не більше 0, 001 сек. Метод використовується в основному для чистової обробки. Він дозволяє прошивати отвори, проводити очищення поверхонь і шліфувати деталі з матеріалів підвищеної твердості.
електроімпульсна обробка
При електроімпульсної обробці застосовується зворотна полярність. Деталь є катодом. При утворенні дугового розряду обробка деталі здійснюється іонним потоком, що прямують в сторону деталі. Це забезпечує хорошу продуктивність при зніманні металу, але значно меншу точність. Використовується цей метод при чорновій обробці заготовок.
Електроерозійна різання застосовується при необхідності виготовляти складні по конфігурації деталі з високоміцних сплавів. Установки для різання використовуються при необхідності серійного виготовлення виробів з високою точністю.
Промислове обладнання
У промисловості застосовуються проволочно-вирізні і прошивальні верстати. У проволочно-вирізні верстатах до деталі приєднаний негативний полюс, а до інструменту позитивний. Намотана на барабан дріт, рухаючись вгору і вниз і по контуру заготовки, випалює деталь потрібної конфігурації і розмірів.
Прошивальні верстати призначені для отримання дрібних отворів і точних наскрізних контурів. Порожнини виготовляються прошиванням з об'ємним копіюванням форми електрода-інструменту. Застосовуються вони в виробництві інструментальних штампів, різних дрібних сіток і різьбових отворів в тугоплавких матеріалах.
У промисловості застосовуються автоматизовані станкові пристосування для кріплення і заготовок і електрода-інструменту. Існують уніфіковані захватні пристрої транспортних засобів (промислових роботів, маніпуляторів) для доставки заготовок і електрода-інструменту, а також установчі верстатні пристосування.
У багатьох галузях електрообработкі є невід'ємною частиною технологічного процесу. Вона знаходить застосування в двигунобудування, виробництві радіотехнічних виробів, в енергетичному і транспортному машинобудуванні. Поряд з великою кількістю переваг, у методу є і недоліки. До них можна віднести:
- невисоку продуктивність станкового обладнання;
- велике енергоспоживання;
- складний технологічний процес, управляти яким повинен фахівець.
Але незважаючи на ці недоліки, метод електроерозії знайшов своє застосування в промисловості і успішно розвивається. У перспективі очікуються розробки, пов'язані з електрообработкі интерметаллических сплавів і кераміки та застосуванням сучасних композиційних матеріалів для електродів-інструментів.