Лекція 4. Технологічні процеси електро-іскрової та високочастотної обробки

Електро-іскрова обробка – заснована на використанні імпульсного іскрового розряду, між двома електродами, один з яких є оброблюваною заготівкою (анод) (+), а інший – інструментом (катод) (-) (рис.8).

Рис.8. Схема електроіскрового верстата:

1 – електрод-інструмент; 2 – ванна; 3 – заготівка-електрод; 4 - діелектрична рідина; 5 - ізолятор

Залежно від енергії, що реалізовується в імпульсі, режим обробки ділять на: жорсткий і середній, для попередньої обробки і м'який або особливо м'який, для остаточної обробної обробки.

При обробці заготовок на м'яких режимах досягають розмірів з точністю до 0,002мм при шорсткості Ra= 0,4-0,1мкм.

Заготовки обробляють у ваннах, заповнених діелектричною рідиною: гасом або рідкими мінеральними маслами. Рідина виключає нагрів електродів (інструменту і деталі), охолоджує продукти руйнування, зменшує величину бічних розрядів між заготівкою і інструментом, що підвищує точність обробки.

Інструменти – електроди виготовляють з латуні, міді, вуглецевографітових і інших елементів. Електроіскровим методом обробляють всі струмопровідні матеріали. Доцільніше обробляти тверді сплави, важкообробні метали і їх сплави, тантал, вольфрам, молібден і ін.

Рис. 9. Схеми електро-іскрової обробки:

а – прошивка отвору; б – обробка фасонної порожнини штампу; в – прошивка отвору за способом трепанації; г – прошивка отворів з криволінійною віссю; д – вирізування заготовки з листа; е – шліфування внутрішньої поверхні фільєри

Електроіскровим методом отримують (рис.9):

- наскрізні отвори будь-якої форми поперечного перетину (а);

- глухі отвори і порожнини (б);

- фасонні поверхні і порожнини за способом трепанації (в);

- отвори з криволінійними осями (г);

- вирізують заготовки з листа при використанні дротяного або стрічкового інструменту – електроду (д);

- виконують плоске, кругле і внутрішнє шліфування (е);

- розрізають заготовки, клеймлять і т.д.

Електро-іскрову обробку застосовують для виготовлення штампів, прес-форм, ріжучого інструменту, деталей паливної апаратури двигунів внутрішнього згорання, сіток, сит, нарізування різьб і т.д.

До переваг методу відноситься: простота обробки і не складність устаткування. Проте метод має порівняно низьку продуктивність, крім того, швидко руйнується інструмент – електрод.

Високочастотна обробка електродуги застосовується для підвищення точності і зменшення шорсткості оброблюваних поверхонь заготовок, при електроерозійній обробці. Метод заснований на використанні електричних імпульсів малої енергії при великій частоті 100-150кГц (рис.10).

Рис. 10. Схема високочастотної електроіскрової обробки:

1 – інструмент-електрод; 2 – заготівка-електрод; 3 – імпульсний трансформатор; 4 – переривач струму; 5 – випрямляч

Продуктивність методу в 30-50 разів вища, ніж при електро-іскровій обробці, при значному збільшенні точності і зменшенні шорсткості. Знос інструменту незначний. Метод застосовується для обробки деталей з твердого сплаву, оскільки він виключає структурні зміни і мікротріщини в поверхневому шарі матеріалу оброблюваної заготовки.