Download - 21. Determinarea Caracteristicilor Tehnologice La Prelucrarea Prin Eroziune Electrica a Metalelor
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