Исследование эффективности использования различных материалов электродов-инструментов для электроэрозионной прошивки стали 5ХНМ и оптимизация её режимов
|
ВВЕДЕНИЕ 7
1 Анализ состояния решаемой проблемы. Цель и задачи исследования 9
1.1 Анализ состояние отрасли знаний и имеющиеся проблемы 9
1.1.1 Общие сведения о технологии электроэрозионной прошивки металлов и сплавов 9
1.2. Анализ предшествующих работ исследователей на проблему и предлагаемые ими пути ее решения 19
1.2.1 Дисперсно-упрочненная медь для электрод-инструментов 19
1.3. Обоснование предмета исследования 31
1.4 Резюме о необходимости проведения своих исследований 33
1.5 Цель и задачи исследования 35
1.5.1 Цель исследования 35
1.5.2 Задачи исследования 35
2 Обоснование и выбор способов решения проблемы 37
2.1 Расчленение проблемы на составляющие ее задачи 37
2.2 Анализ методов и алгоритмов решения задач 41
2.3 Разработка общей методики решение всей проблемы 45
2.4 Используемые в работе исходные материалы, оборудование, аппаратура и инструмент 51
2.5 Выводы по разделу 56
3 Экспериментальные исследования согласно программе-методике и обобщение полученных результатов 58
3.1 Проведение экспериментов по электроэрозионной прошивке образцов из стали 5ХНМ электродами-инструментами из разных материалов и при разных режимах обработки 58
3.2 Определение эксплуатационных характеристик электродов-инструментов: относительного объёмного износа электродов-инструментов и производительности процесса электроэрозионной прошивки обрабатываемых образцов из инструментальной стали 5ХНМ 62
3.3 Проведение измерений чистоты обработанной поверхности образцов из инструментальной стали 5ХНМ после их электроэрозионной обработки 64
3.4 Режимы и основные параметры электроэрозионной обработки 66
3.5 Выводы по разделу 75
4 Анализ полученных результатов экспериментальных исследований и на его основе определение эффективности использования того или иного материала электродов-инструментов при электроэрозионной прошивки стали 5ХНМ и определение ее наиболее оптимальных режимов 76
4.1 Оценка результатов проведенных экспериментов по электроэрозионной прошивке образцов из инструментальной стали 5ХНМ и на его основе выбор наиболее оптимального материала для электрод-инструмента 77
4.2 Анализ режимов электроэрозионной прошивки образцов из инструментальной стали 5ХНМ и на его основе выбор наиболее оптимального режима обработки 80
4.3 Подтверждение повышения эффективности электроэрозионной прошивки стали 5ХНМ за счет подбора материала электрод-инструмента и оптимизации её и режимов 85
4.4 Предложения по автоматизации технологического процесса электроэрозионной прошивки для повышения производительности процесса и качества изделий 89
4.5 Выводы по разделу 99
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 102
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 104
ПРИЛОЖЕНИЯ 113
1 Анализ состояния решаемой проблемы. Цель и задачи исследования 9
1.1 Анализ состояние отрасли знаний и имеющиеся проблемы 9
1.1.1 Общие сведения о технологии электроэрозионной прошивки металлов и сплавов 9
1.2. Анализ предшествующих работ исследователей на проблему и предлагаемые ими пути ее решения 19
1.2.1 Дисперсно-упрочненная медь для электрод-инструментов 19
1.3. Обоснование предмета исследования 31
1.4 Резюме о необходимости проведения своих исследований 33
1.5 Цель и задачи исследования 35
1.5.1 Цель исследования 35
1.5.2 Задачи исследования 35
2 Обоснование и выбор способов решения проблемы 37
2.1 Расчленение проблемы на составляющие ее задачи 37
2.2 Анализ методов и алгоритмов решения задач 41
2.3 Разработка общей методики решение всей проблемы 45
2.4 Используемые в работе исходные материалы, оборудование, аппаратура и инструмент 51
2.5 Выводы по разделу 56
3 Экспериментальные исследования согласно программе-методике и обобщение полученных результатов 58
3.1 Проведение экспериментов по электроэрозионной прошивке образцов из стали 5ХНМ электродами-инструментами из разных материалов и при разных режимах обработки 58
3.2 Определение эксплуатационных характеристик электродов-инструментов: относительного объёмного износа электродов-инструментов и производительности процесса электроэрозионной прошивки обрабатываемых образцов из инструментальной стали 5ХНМ 62
3.3 Проведение измерений чистоты обработанной поверхности образцов из инструментальной стали 5ХНМ после их электроэрозионной обработки 64
3.4 Режимы и основные параметры электроэрозионной обработки 66
3.5 Выводы по разделу 75
4 Анализ полученных результатов экспериментальных исследований и на его основе определение эффективности использования того или иного материала электродов-инструментов при электроэрозионной прошивки стали 5ХНМ и определение ее наиболее оптимальных режимов 76
4.1 Оценка результатов проведенных экспериментов по электроэрозионной прошивке образцов из инструментальной стали 5ХНМ и на его основе выбор наиболее оптимального материала для электрод-инструмента 77
4.2 Анализ режимов электроэрозионной прошивки образцов из инструментальной стали 5ХНМ и на его основе выбор наиболее оптимального режима обработки 80
4.3 Подтверждение повышения эффективности электроэрозионной прошивки стали 5ХНМ за счет подбора материала электрод-инструмента и оптимизации её и режимов 85
4.4 Предложения по автоматизации технологического процесса электроэрозионной прошивки для повышения производительности процесса и качества изделий 89
4.5 Выводы по разделу 99
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 102
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 104
ПРИЛОЖЕНИЯ 113
Актуальность работы. Электроэрозионная (электроискровая) прошивная обработка является важным методом для изготовления деталей сложной формы и высокой точности из труднообрабатываемых материалов и сплавов, например сталь 5ХНМ. Широкое применение электроэрозионной прошивной обработки в промышленности обуславливает необходимость постоянного совершенствования этого процесса. Ключевым аспектом повышения эффективности данного метода обработки является оптимизация выбора материалов электродов-инструментов и режимов обработки.
Сталь 5ХНМ, благодаря своим высоким прочностным характеристикам, износостойкости и устойчивости к термическим нагрузкам, обладающая антикоррозионными свойствами находит широкое применение в машиностроении. Но обработка этой стали традиционными методами является сложной и дорогостоящей. Электроискровая прошивная обработка позволяет преодолеть эти трудности, но эффективность процесса напрямую зависит от правильного подбора материала электрода-инструмента и параметров обработки изделий.
Различные материалы, такие как медь, графит, вольфрам и их сплавы, могут использоваться в качестве электродов-инструментов для электроэрозионной прошивной обработки. Каждый материал обладает своими уникальными свойствами, влияющими на скорость обработки, износ электрода-инструмента и качество поверхности (Ra,Rz). Выбор оптимального материала электрода-инструмента для электроискровой прошивной обработки стали 5ХНМ, требует тщательного анализа и экспериментальных исследований.
Оптимизация режимов электроэрозионной прошивной обработки сталей и сплавов(ток разряда, частота импульсов, скважность и напряжение), играет важную роль в повышении эффективности процесса. Правильный выбор этих параметров позволяет достичь максимальной скорости обработки при минимальном износе электрода-инструмента и требуемом качестве чистоты поверхности изделий. Исследование влияния различных режимов электроэрозионной прошивной операции на производительность обработки стали 5ХНМ является актуальной задачей.
Таким образом, исследование эффективности использования различных материалов электродов-инструментов для электроэрозионной прошивки стали 5ХНМ и оптимизация её режимов является актуальной задачей, направленной на повышение производительности, снижение затрат и улучшение качества обработки деталей из этого важного конструкционного широко используемого в машиностроении материала.
Цель работы –повышение эффективности электроэрозионной обработки стали 5ХНМ за счет обоснованного выбора материала электродов-инструментов и оптимизации её режимов.
Задачи:
- провести экспериментальные исследования согласно программе-методике и обобщение полученных результатов;
- проанализировать полученные результаты экспериментальных исследований и на его основе определение эффективности использования того или иного материала электродов-инструментов при электроэрозионной прошивки стали 5ХНМ и определение ее наиболее оптимальных режимов
Сталь 5ХНМ, благодаря своим высоким прочностным характеристикам, износостойкости и устойчивости к термическим нагрузкам, обладающая антикоррозионными свойствами находит широкое применение в машиностроении. Но обработка этой стали традиционными методами является сложной и дорогостоящей. Электроискровая прошивная обработка позволяет преодолеть эти трудности, но эффективность процесса напрямую зависит от правильного подбора материала электрода-инструмента и параметров обработки изделий.
Различные материалы, такие как медь, графит, вольфрам и их сплавы, могут использоваться в качестве электродов-инструментов для электроэрозионной прошивной обработки. Каждый материал обладает своими уникальными свойствами, влияющими на скорость обработки, износ электрода-инструмента и качество поверхности (Ra,Rz). Выбор оптимального материала электрода-инструмента для электроискровой прошивной обработки стали 5ХНМ, требует тщательного анализа и экспериментальных исследований.
Оптимизация режимов электроэрозионной прошивной обработки сталей и сплавов(ток разряда, частота импульсов, скважность и напряжение), играет важную роль в повышении эффективности процесса. Правильный выбор этих параметров позволяет достичь максимальной скорости обработки при минимальном износе электрода-инструмента и требуемом качестве чистоты поверхности изделий. Исследование влияния различных режимов электроэрозионной прошивной операции на производительность обработки стали 5ХНМ является актуальной задачей.
Таким образом, исследование эффективности использования различных материалов электродов-инструментов для электроэрозионной прошивки стали 5ХНМ и оптимизация её режимов является актуальной задачей, направленной на повышение производительности, снижение затрат и улучшение качества обработки деталей из этого важного конструкционного широко используемого в машиностроении материала.
Цель работы –повышение эффективности электроэрозионной обработки стали 5ХНМ за счет обоснованного выбора материала электродов-инструментов и оптимизации её режимов.
Задачи:
- провести экспериментальные исследования согласно программе-методике и обобщение полученных результатов;
- проанализировать полученные результаты экспериментальных исследований и на его основе определение эффективности использования того или иного материала электродов-инструментов при электроэрозионной прошивки стали 5ХНМ и определение ее наиболее оптимальных режимов
1 Результаты исследований позволили выявить оптимальные материалы для электродов-инструментов, предназначенных для эффективной электроэрозионной прошивки стали 5ХНМ. В частности, использование материалов, графита И-1 и ДУКМ С 0/97 в качестве материалов для электродов-инструментов по сравнению с медью М-1 и ДУКМ С 0/98 обеспечивает:
- значительно меньшее время обработки и, следовательно, более высокую производительность обработки, что означает повышенную эффективность и потенциально более низкую стоимость процесса;
- существенное улучшение качества поверхности изделий (меньшую шероховатость поверхности), что может снизить или исключить необходимость в дополнительных операциях финишной обработки.
2 Незначительно больший износ электродов-инструментов из графита И-1 и ДУКМ С 0/97 не приведёт к увеличению затрат за счет замены и обслуживания таких электродов-инструментов по сравнению с электродами-инструментами из меди М-1 и ДУКМ С 0/98, а наоборот приведет к повышению точности и стабильности процесса электроэрозионной прошивной обработки.
3 Анализ режимов электроэрозионной прошивной обработки выявил, что оптимальные параметры обработки (ток, напряжение и частота импульсов) позволяют достичь наилучшего сочетания скорости обработки, шероховатости поверхности и точности размеров. Выбор оптимального режима зависит от требуемых характеристик детали и материала электрода-инструмента.
4 Анализ результатов проведенных исследований показывает, что использование электродов-инструментов из графита И-1 и медного ДУКМ С 0/97 и оптимизация режимов обработки образцов значительно повысили эффективность электроэрозионной прошивной обработки стали 5ХНМ.
5 Исходя из изложенного выше, можно считать, что поставленные в настоящей выпускной квалификационной работе задачи выполнены и, следовательно, цель исследований достигнута.
- значительно меньшее время обработки и, следовательно, более высокую производительность обработки, что означает повышенную эффективность и потенциально более низкую стоимость процесса;
- существенное улучшение качества поверхности изделий (меньшую шероховатость поверхности), что может снизить или исключить необходимость в дополнительных операциях финишной обработки.
2 Незначительно больший износ электродов-инструментов из графита И-1 и ДУКМ С 0/97 не приведёт к увеличению затрат за счет замены и обслуживания таких электродов-инструментов по сравнению с электродами-инструментами из меди М-1 и ДУКМ С 0/98, а наоборот приведет к повышению точности и стабильности процесса электроэрозионной прошивной обработки.
3 Анализ режимов электроэрозионной прошивной обработки выявил, что оптимальные параметры обработки (ток, напряжение и частота импульсов) позволяют достичь наилучшего сочетания скорости обработки, шероховатости поверхности и точности размеров. Выбор оптимального режима зависит от требуемых характеристик детали и материала электрода-инструмента.
4 Анализ результатов проведенных исследований показывает, что использование электродов-инструментов из графита И-1 и медного ДУКМ С 0/97 и оптимизация режимов обработки образцов значительно повысили эффективность электроэрозионной прошивной обработки стали 5ХНМ.
5 Исходя из изложенного выше, можно считать, что поставленные в настоящей выпускной квалификационной работе задачи выполнены и, следовательно, цель исследований достигнута.
Подобные работы
- Исследование эффективности использования различных материалов электродов-инструментов для электроэрозионной прошивки стали 5ХНМ и оптимизация её режимов
Отчеты по практике, технология машиностроения. Язык работы: Русский. Цена: 2500 р. Год сдачи: 2024 - Исследование эффективности использования различных материалов электродов-инструментов для электроэрозионной прошивки стали 5ХНМ и оптимизация её режимов
Отчеты по практике, техническая механика. Язык работы: Русский. Цена: 2500 р. Год сдачи: 2025 - Исследование эффективности использования различных материалов электродов-инструментов для электроэрозионной прошивки стали 5ХНМ и оптимизация её режимов
Статьи, Эссе, Сочинения, механика. Язык работы: Русский. Цена: 500 р. Год сдачи: 2025