21. DETRMINAREA CARACTERISTICILOR TEHNOLOGICE LA

PRELUCRAREA PRIN EROZIUNE ELECTRICĂ A METALELOR

21.1. Introducere

Eroziunea electrică asigură prelucrarea materialelor datorită acţiunii

erozive repetate a descărcărilor electrice în impuls, amorsate între un electrod de

transfer a energiei ET şi obiectul de prelucrat OP, menţinute de un sistem de

avans automat, SAA la distanţa , într-un mediu de lucru dielectric lichid, ML

(fig.21.1).

Fig.21.1. Schema de principiu a instalaţiei de prelucrare

prin eroziune electrică.

Pentru realizarea descărcărilor se pot utiliza generatoare de impulsuri

independente (comandate), la care impulsurile de tensiune sunt generate

independent de existenţa impulsurilor de curent sau generatoare dependente,

care furnizează impulsuri de tensiune numai concomitent cu cele de curent,

printr-un mecanism de acumulare-relaxare a energiei electrice într-un circuit

exterior oscilant RC, alimentat de la o sursă de curent continuu SCC.

În perioada încărcării condensatorului (fig. 21.2) tensiunea pe armăturile

acestuia este egală cu tensiunea Ua aplicată pe spaţiul de lucru şi creşte

exponenţial cu timpul, iar interstiţiul îşi păstrează proprietăţile dielectrice

(circuitul de descărcare este întrerupt ).Când tensiunea Ua atinge valoarea critică

135

Us la care dielectricul de grosime este străpuns, apare curentul Id prin care

condensatorul se descarcă pe spaţiul de lucru. Tensiunea pe condensator scade

având chiar o componentă inversă, descărcarea nu mai poate fi întreţinută, se

întrerupe, spaţiul se ionizează, interstiţiul de lucru îşi recapătă rigiditatea

dielectrică, condensatorul se reîncarcă prin curentul ii, procesul repetându-se atât

timp cât tensiunea de străpungere păstrează valori mai mici decât tensiunea la

borne Ub.

Fig.21.2. Schema generării impulsurilor dependente în circuitul RC

Energia descărcării se transformă în energie de efect care provoacă un

crater de prelevare de material din OP şi altul de uzare, de preferinţă mai mic, în

ET. Descărcarea următoare are loc în altă parte a suprafeţei de interacţiune,

acolo unde sunt îndeplinite condiţiile de străpungere, astfel încât are loc treptat

prelucrarea cu îndepărtare de material pe direcţia în care este avansat electrodul.

La o maşină cu avans vertical se pot realiza trei categorii principale de

operaţii (fig. 21.3). La maşini cu mai multe posibilităţi de mişcare se pot efectua

şi operaţii cu avans combinat, cum ar fi filetări, găuriri cu axă curbă, decupări cu

electrod filiform, prelucrări cu avans orbital etc.

136

a b c

Fig.21.3. Operaţia de prelucrare cu avans liniar vertical

a - copierea formei; b - perforare; c - copierea profilului.

1 - obiect de prelucrat; 2 - electrod; 3 - direcţia de avans.

21.2. Utilaj, aparatură, materiale

Pentru efectuarea prelucrărilor se utilizează maşina ELER-01 cu puterea

instalată de 5,2 kW; aparataj şi instrumente (rugozimetru, micrometru, balanţă

de laborator, şubler, echer , punctator, ac de trasat, micrometru de exterior,

comparator cu stativ, cronometru, plăci etalon pentru măsurarea

microasperităţilor); materiale (plăci de oţel călit, electrozi din cupru, aluminiu,

alamă şi oţel cu diametre de 8...10 mm).

21.3. Determinări experimentale

Se efectuează operaţii de copiere a formei în cinci regimuri diferite,

realizându-se un avans de 2 mm pentru regimurile de degroşare şi 1mm la

regimurile de finisare.

Pentru executarea prelucrărilor se realizează următoarele etape:

- fixarea electrodului şi verificarea verticalităţii avansului;

137

- aşezarea şi fixarea piesei pe masa de lucru, controlându-se

orizontalitatea şi verticalitatea;

- poziţionarea ET faţă de OP;

- programarea parametrilor de lucru de la panoul de comandă al

generatorului;

- umplerea cuvei cu lichid dielectric;

- coborârea apărătorii de protecţie a spaţiului de lucru;

- începerea prelucrării

Înaintea efectuării prelucrării se măsoară:

- masa iniţială a electrodului ME1şi a piesei MP1

- lungimea electrodului, L1 în axa de simetrie

La sfârşitul prelucrării se măsoară:

- avansul a [mm] cu care a coborât capul maşinii;

- timpul t [min.] al prelucrării (se cronometrează );

- masa finală a electrodului ME2 ,respectiv a piesei MP2;

- lungimea electrodului, L2 în axa de simetrie

Se calculează următorii parametrii:

productivitatea prelucrării, Qp:

P P1P

P2V M -MQ

t t

[mm /min (21.1)

unde: V ;

debitul uzării (uzura), QE :

3 ] P

3p este volumul prelucrat, mm

3ρp- densitatea OP, g/mm ;

E E1 E2V M MQ

t t

[mm /min] (21.2)

unde: V ;

uzura relativă volumetrică, :

= QE /QP 100 [] (21.3)

3

E

3E este volumul uzat din electrod, mm

3ρE - densitatea ET, g/mm ;

138

lungimea minimă a uzării electrodului, LEmin :

LEmin = L1-L2 [mm] (21.4)

adâncimea maximă a prelucrării LPmax :

LPmax = a - LEmin [mm] (21.5)

uzura liniară relativă minimă a electrodului min:

min = LEmin/LPmin 100 [] (21.6)

139