Введение 4
1. Обзор литературы 6
1.1 Принцип электроэрозионной обработки металлов 6
1.2 Схемы генерирования импульсов напряжения 9
1.3 Требования к электроду-инструменту 13
1.4 Требования к диэлектрической жидкости 14
1.5 Выбор электрической схемы 16
2 Постановка задачи работы 18
3 Расчетно-конструкторская часть 19
3.1 Расчет зарядной схемы 19
3.2 Расчет разрядной схемы 24
4 Выбор элементов устройства 27
4.1 Выбор конденсаторов 27
4.2 Выбор токоограничивающего резистора 29
4.3 Выбор схемы выпрямления 30
4.4 Выбор элементов для подачи электрода 32
5 Моделирование электрической схемы 35
6 Конструкция установки 37
7 Измерительная цепь 39
8 Экспериментальные данные 43
8.1 Параметры импульсов тока и напряжения 43
8.2 Эксперименты по обработке металлов 46
8.3 Эксплуатация электроэрозионной установки 48
Заключение 51
Развитие науки и техники вызывает необходимость широкого применения новых марок стали и сплавов с высокими механическими свойствами. Применение электроэрозионного способа открыло новые технологические возможности в области обработки металлов и токопроводящих материалов. Технология электроэрозионной обработки развивалась благодаря интенсивному росту выпуска магнетронов. Обработка этих материалов традиционными механическими способами связана с многочисленными технологическими проблемами, а некоторые из них вообще не подвергаются к механическим обработкам.
Основоположниками электроэрозионной обработки является советские ученные Б.Р.Лазаренко и Н.И.Лазаренко, известной сейчас во всем мире как Electro Discharge Machining of Materials. Этими авторами были предложены физические основные метода и дальнейшие развитие технологии. [1]
Этот способ открыл новую эру в развитии металлообработки, обеспечив использование электрической энергии непосредственно для формообразования деталей из любых токопроводящих и полупроводниковых материалов независимо от их физико-химических и механических свойств, а также упрочнения и легирования их поверхностей. Электроэрозионный способ обработки материалов имеет весьма ценные свойства и обладает следующими технологическими возможностями:
1. Отсутствует необходимость в обрабатывающих инструментах более твердых, чем материал. Твердые сплавы и сверхтвердые материалы могут быть обработаны электродами из цветных сплавов, изготовленными на обычных металлорежущих станках; технологические приемы и оборудование относительно несложны.
2. Скорость, качество и производительность обработки не зависят от механических свойств (например твердости) обрабатываемых материалов.
3. Обработка любых материалов, в том числе материалов высокой и сверхвысокой твердости, производится без значительных механических усилий.
4. Легко осуществимы сложные технологические операции (например, получение внутренних криволинейных или спиральных отверстий, пазов, канавок, и т. д.), что невыполнимо механическими методами. Это позволяет значительно повысить технологичность конструкций и качество изделий.
5. Легко осуществить сравнительно полную механизацию и частичную или полную автоматизацию оборудования, а также включение его в поточное производство.
6. Сокращается число операций и переходов при обработке изделий сложных форм.
7. Изменение формы изделия может сочетаться с одновременным изменением свойств его поверхности (например, повышением твердости, коррозионной стойкости, электропроводности и т. п.),
8. При правильном выборе технологического процесса значительно снижается трудоемкость обработки по сравнению с обработкой резанием, повышается производительность и экономическая эффективность. При этом в большинстве случаев существенно уменьшается брак. ,
9. Повышается безопасность работы и улучшаются условия труда по сравнению с механической обработкой. Устраняется тяжелый физический труд при выполнении многих технологических операций.
На современном этапе развития электроэрозионной обработки ее целесообразно применять только в тех случаях, когда механическая обработка неосуществима или весьма затруднительна (особые свойства материала, сложная конфигурация деталей, обработка в малодоступных местах).
В ходе выполнения ВКР был разработана и изготовлена малогабаритная электроэрозионная установка проведения для научно - исследовательских и лабораторных работ. В целях наглядного представления работоспособности изготовленной установки проведены эксперименты по сверлению тугоплавких и твердых металлов (молибден и титан). Геометрические формы образцов отличались по толщине. Эксперименты показали, что производительность установки практически не зависит от теплофизических констант обрабатываемой металла. Дальнейшая модернизация установки может привести более точной и чистой обработке материалов. Проблема точности была связана с подвижным электродом - при контакте с обрабатываемой деталью он отклонялся от первоначального места. К тому же дополнительное искрение с торца электрода при углублении лунки приводило к увеличению диаметра отверстия. С помощью безлюфтового крепления электрода - инструмента и с использованием более жёстких металлов для электрода можно увеличить точность обработки. Избежать искрения с торца электрода можно используя электроды меньшим диаметром и более текучие жидкости.
Собранный стенд является работоспособным и удобным при эксплуатации и монтаже. Выведены гнезда для увеличения емкости и измерения параметров напряжения. Модернизация ванной системы позволит обрабатывать различных металлов с более большими габаритами, в т.ч. для собственных нужд кафедры.
