precizia de prelucrare in cazul tehnologiei de prelucrare prin electroeroziune.pptx

7/26/2019 Precizia de Prelucrare in Cazul Tehnologiei de Prelucrare Prin Electroeroziune.pptx

1/16

Proiect

Precizia sistemelor de fabricatie

Indrumator: Student:Prof. dr. ing. Marcel Popa ing. Rus Lorand

2015-2016


2/16

Tema de proiect

Precizia de prelucrare in cazul tehnologiei de

prelucrare prin electroeroziunie


3/16

Cuprins

1. Prelucrarea prin electroeroiune................................................................................!

1.1. "eneralitati.............................................................................................................!

1.2. #enomenul de electroeroiune...............................................................................!

1.$. #aele in care se desfasoara procesul de electroeroiune......................................6

1.!. %ipuri de masini de electroeroiune.......................................................................&

1.!.1. Masinile de electroeroiune cu electrod masi'...............................................&

1.!.2. Masinile de electroeroiune cu fir...................................................................(

2. Stadiul actual............................................................................................................)

$. Preciia de prelucrare in caul prelucrarii prin electroeroiune................................)

!. *oncluii si directii 'iitoare de cercetare................................................................12

+i,liografie........................................................................................................................16


4/16

1. Prelucrarea prin electroeroziune

1.1. Generalitati

roiunea electrica sau electroeroiunea este o tenologie de prelucrare necon'entionala

folosita in special pentru prelucrarea materialelor dure si foarte dure sau a celor care nu pot fi

prelucrare prin metode con'entionale. / conditie esentiala a materialelor prelucrate prin aceasta

metoda este aceea de a a'ea conducti'itate electrica. Prin aceasta metoda se pot eecuta

microprelucrari de taiere sau copiere a contururilor profilate la suprafata sau in interiorul

materialelor metalice cu duritati mari si ciar a materialelor ,ogat aliate sau a celor eotice

dintre care se mentioneaa: titan car,uri metalice aliaelor pe ,aa de nicel etc. 314324

In figura 1 se poate o,ser'a scema de principiu a prelucrarii prin electroeroiune.

Fig.1.Schema de principiu a prelucrrii prin electroeroziune: 1-electrod scul (catod); 2-mediul

dielectric; 3-electrod pies (anod).[2

1.2. Fenomenul de electroeroziune

#enomenul de electroeroiune consta in dislocarea de materie dintre doua o,iecte

conductoare electric aflate la o distanta "P unul de altul si intre care eista o diferenta de

potential electric 7. Presupunem cele doua o,iecte 8piese9 aflate initial la distanta si

diferenta de potential electric 7 incep sa fie apropiate unul de altul. istanta la care se 'a

strapunge dielectricul 8mediul in care se afla cele doua o,iecte - aer apa petrol etc.9 si 'a incepe

sa apara descarcare electrica intre cele doua piese se numeste "P sau I;%RS%I%I


5/16

materialelor prin electroeroiune acest fenomen destructi' este optimiat si eploatat in mod

constructi'.

stfel introducand cele doua piese 8piesa ce se doreste a fi prelucrata si scula cu care

se 'a efectua prelucrarea - firul in caul masinilor cu fir sau electrodul in caul masinilor cu

electrod masi'9 intr-un licid dielectric 8apa distilata sau un anume compus petrolier9 acest

fenomen este amplificat deoarece arcul electric care se produce intre scula si piesa prin

'aporiarea locala a materiei creeaa o ,ula de ga. stfel se creeaa in licidul dielectric o

,ula de plasma care foarte repede ridica temperatura din ona in urul 'alorii de (.000 - 12.000

=* si care creste si accelereaa fenomenul de dislocare de material in stare topita la suprafata

celor doi electroi. tunci cand diferenta de potential dintre scula si piesa este intrerupta

scaderea ,rusca a temperaturii pro'oaca imploia ,ulei de ga creand forte dinamice care au

efectul de a proiecta materialul topit in afara craterului format. tunci materialul erodat se

solidifica in dielectric si este eliminat din ona printr-un flu de dielectric. cestea sunt

fenomene microscopice dar care se produc rapid si intr-un numar foarte mare astfel incat efectul

cumulat al acestora de'ine macroscopic.

*antitatea de material dislocata prin eroiune din electrod si din piesa este asimetrica si

depinde foarte mult de anumiti parametri ca: polaritate conducti,ilitatea termica punctul de

topire al matrialului din care sunt alcatuite piesa si electrodul caracteristicile curentului aplicat

intre piesa si electrod etc. 3$4


6/16

1.3. Fazele in care se desfasoara procesul de electroeroziune

#aele in care se desfasoara procesul de electroeroiune 'or fi preentate in continuare in

ta,elul 1.

%a,el 1.3$4

#aele procesului de

electroeroiune

Repreentarea scematica a faelor

procesului de electroeroiune

1. lectrodul 8scula9 se afla la

> "P 7 > 0?

2. lectrodul se apropie de piesa pana

cand

@ "P 7 > 0?

$. lectronii si ionii li,eri formeaa un

canal ioniat care 'a amorsa arcul

electric

@ "P 7 > 0 I > 0?

!. +ula de plasma

@ "P 7 @ 0 I @ 0?

5. Imploia ,ulei de ga

> "P 7 @ 0 I @ 0?


7/16

6. liminarea particolelor de material

sferic solidificat

> "P 7 @ 0 I @ 0?

1.4. Tipuri de masini de prelucrat prin electroeroziune

ista doua tipuri de masini de electroeroiune:

- masini de prelucrare prin electroeroiune cu electrod masi' 8I SI;AI;"9?

- masini de prelucrare prin electroeroiune cu fir 8BIR cutting9.

1.4.1. Masinile de prelucrat prin electroeroziune cu electrod masivMasinile de prelucrare prin electroeroiune cu electrod masi' 8fig.2.9 reproduc in piesa

metalica forma geometrica a sculei numita electrod. Matritele de inectie pentru piese din mase

plastice sunt o,tinute in special prin electroeroiune cu electrod masi'. #orma electrodului este

identica cu a piesei care se 'a o,tine. In ona de lucru a masinii fiecare descarcare electrica

creeaa un crater in piesa 8material indepartat9 si o uura asupra electrodului. ;u eista niciodata

contact mecanic intre electrod si piesa. lectrodul este confectionat in mod frec'ent din cupru

sau grafit. Masinile de electroeroiune cu electrod masi' sunt capa,ile de miscari in ! ae

repsecti' electrodul poate a'ea deplasari pe aele : C D E si rotire pe * in urul aei proprii.

Piesa ramane fia in timpul prelucrarii solidara cu tancul de lucru al masinii. 3$4

Fig.2. !asina de prelucrare prin electroeroziune cu electrod masi".[3


8/16

1.4.2. Masinile de prelucrat prin electroeroziune cu fir

Fig.3. !asina de prelucrare prin electroeroziune cu #ir.[3

Masinile de prelcurare prin electroeroiune cu fir 8fig.$9 folosesc o sarma 8electrod9

pentru a taia un contur dorit 8programat9 intr-o piesa metalica. Se o,tin preciii deose,ite

folosind masinile de electroeroiune cu fir in taierea matritelor sau poansoanelor putandu-se

o,tine austae foarte precise doar prin taiere. %aierea se face in piesa fiind necesara practicarea

unei gauri de plecare 8pentru introducerea firului9 sau plecarea dintr-o margine. In ona de lucru

fiecare descarcare produce un crater in piesa 8material inlaturat9 si o uura a sculei 8electrodului9

in caul de fata in fir. #irul poate fi inclinat facand posi,ile taieri inclinate sau profile diferite in

planul de sus fata de planul de os al piesei. #irul nu intra niciodata in contact cu piesa. #irul

8sarma9 uual este din alama sau cupru cu diametrul intre 0.02 si 0.$ mm. Masinile de

electroeroiune cu fir sunt masini capa,ile de miscari in 5 ae 8capul inferior: 2 ae C si D iar

capul superior: $ ae


9/16

2. tadiul actual

%enologia de prelucrare prin elecroeroiune este larg utiliata in industrie pentru

prelucrarea de preciie ridicata a tuturor tipurilor de material conducti'e precum metalul aliae

metalice grafit sau ciar si material ceramic indifferent de duritate. In ciuda proprietatilor

mecanice si cimie eceptionale materialele ceramic au fost doar partial acceptate in campul

aplicatiilor industrial datorita dificultatilor si costurilor de prelucare ale acestora. 354

In ultimi ani tenologia de prelucrare prin electroeroiune face posi,ila prelucrarea

materialelor ceramice conducti'e. M 8lectrical iscarge Macining9 face posi,ila

prelucrarea unui material compoit important B*F*o tungsten car,idFco,alt folosit in industria

producatoare de scule ascietoare matrite si scule speciale. cest material are o duritate mare si

o ecelenta reistenta la socuri si uura dar este dificil de prelucrat utiliand tenologiicon'entionale de prelucrare. 3!4

Se realieaa eperimente in la,oratoare pentru a identifica care sunt cei mai importanti

parametrii pentru a creste gradul de indepartare al materialului si cresterea calitatii suprafetei.

3. Precizia de prelucrare in cazul prelucrarii prin electroeroziune


10/16

In M gradul de indepartare al materialului este un aspect important. ste de preferat un

grad de indepartare al materialului mai mare deoarece acesta este proportional cu produsul

energiei transferate per puls si frec'enta pulsului. Scim,and curentul pulsului la o frec'enta

constanta 'ariaa energia pulsului. In fiecare test gradul de indepartare al materialului este

calculat dupa metoda pierderii masei. "radul de indepartare al materialului este eprimat ca si

indepartarea masei piesei intr-o perioada 8%9 de prelucrare pe masina in minute:

Gradul de indepartare al materialului(mg/min)=Volumul de materialindepartat

Timpde prelucrare 8$.19

In plus pe langa gradul de indepartare al materialului M are ca o,iecti' producerea de

piese ,une cu o rugoitate mica a suprafetei. In consecinta rugoitatea suprafetei este in alt

factor important in e'aluarea performantei de asciere 8+enardos asi 7osniaHos 200$9.

Rugoitatea medie se calculeaa ca o integrala a 'alorii a,solute a inaltimii profilului pe

lungimea e'aluata si se calculeaa dupa cum urmeaa 8#rancis el al. 2002? Rogelio et al. 200$9:

Ra=1

L0

l

[ Y(x )] dx 8$.29

In figura ! se pot o,ser'a parametrii rugoitatii suprafetei.

Fig.$. %arametrii rugozitatii supra#etei. [&

In ta,elul 2 sunt preentati parametrii procesului si campurile folosite pentru eperiment.

%a,elul 2. 354


11/16

In urma realiarii eperimentelor s-au o,tinut urmatoarele 'alori pentru rugoitatea

suprafetelor acestea se pot o,ser'a in ta,elul $.

%a,elul $. 354

upa cum se poate o,ser'a in ta,elul $ designul a necesitat 2& de eperimente. esignul

este general si analiat utiliand un pacet de statistica numit MI;I%+. /rdinea standard al

eperimentului ordinea sa de desfasurare 'aria,ilele luate in considerare pentru eperiment


12/16

8puls in timp 'itea de rotatie curentul de 'arf si presiunea de spalare9 si raspunsurile masurate

sunt preentate in ta,elul $ de mai sus.

4. !oncluzii si directii viitoare de cercetare

In capitolul anterior s-a in'estigat procesul de prelucrare prin electroeroiune a B*F*o

tungsten-car,id cementat un material compoit important folosit in fa,ricarea de scule

ascietoare matriterie si scule speciale preentand o pri'ire de ansam,lu asupra procesului

M.

u fost analiati diferiti parametrii tenologici si efectul lor asupra procesului M de

prelucrare al materialului compoit B*F*o utiliand o analia a suprafetei.

fectul parametrilor tenologici precum presiunea de spalare impulsul in timp curentul

de 'arf 'iteare de rotatie a electrodului asupra gradului de indepartare al materialului respecti'

a calitatii suprafetei pentru materialul compoit B*F*o a fost analiat utiliand grafice cu

raspuns $. ceste grafice se pot 'iualia in figurile urmatoare. 354

Fig.& (a) '#ectul rotatiei electrodului si impulsului in timp asupra gradului de

indepartare al materialului () '#ectul curentului de "ar# si al impulsului in timp asupra

gradului de indepartare al materialului.[&


13/16

Fig.* (a) '#ectul presiunii de spalare si impulsului in timp asupra gradului de

indepartare al materialului () '#ectul curentului de "ar# si al rotatiei electrodului asupra


Fig.+ (a) '#ectul presiunii de spalare si al rotatiei electrodului asupra gradului de

indepartare al materialului () '#ectul presiunii de spalare si al curentului de "ar# asupra



14/16

Fig., (a) '#ectul rotatiei electrodului si al impulsului in timp asupra calitatii supra#etei

() '#ectul curentului de "ar# si al impulsului in timp asupra calitatii supra#etei.[&

Fig. (a) '#ectul presiunii de spalare si al rotatiei electrodului asupra calitatii supra#etei

() '#ectul presiunii de spalare si al curentului de "ar# asupra calitatii supra#etei.[&


15/16

Fig.1 (a) '#ectul presiunii de spalare si impulsului in timp asupra calitatii supra#etei

() '#ectul curentului de "ar# si al rotatiei electrodului asupra calitatii supra#etei.[&

*a si directii 'iitoare de cercetare 'or ramane de analiat alti parametrii care influenteaa

procesul de prelucrare prin electroeroiune.


16/16

"ibliografie

314 ttps:FFro.iHipedia.orgFiHiFroiuneJelectricK*!K($?

324 %enologii necon'entionale uiliar circular Proiectul Pare %7% R/ 2005F01&-

55$.0!.01.02.0!.01.0$ ;oiem,rie 200(?

3$4 ttp:FF.carmilles.roFpagesFeroiune.tm?

3!4 %e ardness and Strengt Properties of B*-*o *omposites Ronald B. rmstrong

*enter for nergetic *oncepts e'elopment epartment of Mecanical ngineering

precizia de prelucrare in cazul tehnologiei de prelucrare prin electroeroziune.pptx

Documents