Расчет размеров рабочей части электрод-инструмента (ЭИ)

Профиль рабочей части профилированного ЭИ (для обработки фасонных полостей таких как, формообразующие пресс-форм и штампов) исполнен в зеркальном отображении заданной формы поверхности. При этом нужно учитывать величину межэлектродного зазора и припуска на последующие обработки. Для этого размеры рабочей поверхности уменьшают на величину этих параметров.

При внедрении ЭИ в обрабатываемую заготовку между торцовыми и боковыми поверхностями ЭИ и формируемой полости образуются соответственно торцовой lτ и боковой lб зазоры. Угол наклона боковых поверхностей ЭИ и обрабатываемой полости, материал электродов, режимы обработки, глубина внедрения в заготовку и другие факторы влияют на величину зазоров.

При горизонтальном расположении межэлектродного промежутка продукты эрозии будут концентрироваться у поверхности обрабатываемой заготовки, а при вертикальном его расположении – распределяться в межэлектродном зазоре. Следовательно, в обоих случаях фактическая величина межэлектродного зазора lпр будет меньше lб на сумму размеров продуктов эрозии Σdi, расположенных в данном сечении, т.е. lпр=lб – Σdi . При этом с ростом угла наклона боковых поверхностей в данном сечении увеличивается объем продуктов эрозии, что может привести к возникновению дополнительных разрядов. В этом случае с обрабатываемой поверхности будет снят большой слой металла. Отсюда следует, что lб > lτ > lпр. Колебание зазоров lб и lτ определяется соответственно значениями δб и δτ.

Размеры ЭИ, помимо зазоров lб и lτ, определяется абсолютной величиной износа инструмента hэ. Эта величина, которая при постоянном относительном линейном износе ∆γэ зависит от толщины z слоя металла, удаленного в процессе обработки, т.е. hэ= z∆γэ. Вполне очевидно, что самая малая толщина слоя металла, удаляемого с заготовки, не должна быть меньше минимальной величины снимаемого припуска zmin.

Однако наличие межэлектродного зазора, а также прохождение электрического разряда по кратчайшему расстоянию между электродами вносит некоторые особенности в расчет разметов ЭИ. На рис. а) представлен ЭИ (Э), перемещающийся по направлению, указанному стрелкой, в сторону обрабатываемой заготовки 3. Принято, что ЭИ в процессе электроэрозионной обработки не изнашивается, а между боковыми поверхностями нет дополнительных электрических разрядов. Такая идеализированная схема обработки позволяет более четко выявить особенности определения толщины слоя металла, снимаемого с разных поверхностей заготовки.

В данном случае все поверхности ЭИ параллельны обрабатываемым поверхностям заготовки, а межэлектродный зазор во всех нормальных сечениях равен lτ. Съем металла на наклонной поверхности заготовки любым участком ЭИ происходит благодаря прохождению электрических разрядов в направлении, перпендикулярном обрабатываемой поверхности. Схема электроэрозионной обработки без износа ЭИ, но с наличием дополнительных разрядов между боковыми поверхностями электрода и заготовки представлена на рис. б).

Схема электроэрозионной обработки
Рисунок 1. Схема расчета толщены слоя металла, удаляемого в процессе обработки неизнашивающимся ЭИ без (а) и при наличии (б) дополнительных разрядов между боковыми поверхностями ЭИ и обрабатываемой полости

В случае обработки без износа ЭИ и без дополнительных разрядов между боковыми поверхностями электрода и заготовки толщина слоя, удаляемого на любом участке любой поверхности, может быть определена по уравнению

zx=Hx sin⁡α+lт , (1)

где Нx – расстояние от рассматриваемой точки на поверхности электрод-инструмента до плоскости а-а; α – угол наклона рассматриваемой поверхности электрод-инструмента к направлению его перемещения в процессе обработки.

При схеме электроэрозионной обработки без износа электрод-инструмента, но с наличием дополнительных разрядов между боковыми поверхностями электрода и заготовки (рис, б) слой удаляемый с любой точки вертикальной боковой поверхности заготовки, будет

zбx=Hx/H(lб - lт) (2)

При этом расстояние Нх отсчитывается от плоскости а-а, проходящей через верхнюю поверхность заготовки. Припуск, удаляемый любой точкой в общем виде с учетом выражения (1) можно определить из равенства zαx=Hx sin⁡α+lт+(lαx- lт) или zбx= Hx sin⁡α+lαx .

Однако эти равенства использовать практически невозможно в связи со сложностью определения lαx. Поэтому lαx− lт по аналогии с выражением (2) можно записать в виде

zαx = Hx [(la - lт ) H(-1) + sin⁡α ]+lт .

Схема обработки, используемые конструкции ЭИ, вносят свои особенности в методику его расчета. При этом, учитывая, что в определенных условиях износ ЭИ практически равен нулю, целесообразно провести расчеты его размеров без учета и с учетом износа. Наличие дополнительных разрядов между боковыми поверхностями ЭИ и заготовки также сильно осложняет расчет. В ряде случаев можно исключить их вредное влияние, в частности, путем отсоса продуктов эрозии из зоны обработки, а также путем нанесения на боковые поверхности ЭИ слоя их токонепроводящего материала. Поэтому расчеты целесообразно проводить как с учетом, так и без учета дополнительных разрядов между боковыми поверхностями ЭИ и обрабатываемой заготовки.

Дополнительные сведения

Полезная информация по заказу продукции, оплате и отгрузке:

Популярное на сайте
Контактная информация
14005, Украина
г.Чернигов, пр-кт Мира, 192
м.т. +38 095 44 696 61
м.т. +38 067 83 181 02
E-mail: sale@sev-torg.com