Технико – экономические показатели ЭЭО

К ним относятся:

С _Т , П _V, П _M, П _S

этих данных нет

= ; = + + + +

в резании = для ЭЭО эти параметры вторичны. Они зависят от электричеcких параметров. Следовательно, расчет представляет серьезную техническую задачу и производится через производительность.

= =

Для определения П_V и П_m имеются общемашиностроительные нормативы ЭХФ методов об-ки., но относятся к индивидуальному и мелко- серийному производству. В них можно найти: ; ; - не учитывает установку, контроль, наладку.

Например: =90,2 - прошика отв.

неполное штучное время

П_V= = V_S S

скорость подачи

П_m=П_V

плотность материала

П_V,m=

= f (материала, частоты имп., и еще множества факторов). Поэтому эту формулу использовать нельзя.

Производительность (Q) при ЭЭО обычно оценивается объемом металла, удаляемого с обрабатываемой заготовки в единицу времени (мм³/мин). Однако, такой критерий не применим для способа разрезания заготовок непрофилированным электродом – инструментом и под производительностью обработки в этом случае понимают отношение площади боковой поверхности разрезаемого паза ко времени обработки.

При черновых операциях рекомендуется использовать импульсы с энергией более 1 Дж, а при чистовых – от 0,1 до 1 Дж и отделочных – менее 0,1 Дж.

Следует отметить, что производительность ЭЭО зависит не только от свойств обрабатываемого материала и материала электродов, режима обработки, состава и условий прокачки рабочей жидкости, но и от площади и конфигурации обрабатываемой поверхности заготовки. При малой площади обработки количество импульсов, поступающих от генератора больше числа импульсов, вызывающих эрозию, что ведет к снижению коэффициента ц и соответственно уменьшает производительность. С увеличением площади обрабатываемой поверхности производительность обработки некоторое время будет возрастать, но в дальнейшем из-за ухудшения условий удаления продуктов эрозии из зоны обработки, она будет снижаться. Зависимость производительности от площади обработки имеет экстремальный характер с максимумом в точке экстремума, и каждому значению площади обработки соответствует своя оптимальная мощность или ток, обеспечивающие максимальную производительность процесса.

При разрезании проволочным ЭИ наибольшее влияние на производительность процесса оказывает толщина заготовки, при значении которой более 25…30 мм скорость разрезания значительно снижается, что также объясняется ухудшением условий удаления продуктов эрозии. В этих случаях рекомендуется применять проволочные электроды – инструменты с диаметром не менее 0,2…0,25 мм.

В зависимости от свойств рабочей жидкости изменяется доля полезного использования энергии импульсов, поэтому для определенного вида обработки применяются соответствующие рабочие среды. Так, при электроискровом режиме, характеризуемым малой энергией импульса, высокая производительность имеет место при использовании технической воды или керосина, а при электроимпульсном режиме с большей энергией применяют масла с высокой температурой вспышки. При этом загрязненность рабочей среды значительно снижает производительность, поэтому жидкость необходимо периодически заменять.

Обрабатываемость различных материалов, с точки зрения их электроэрозионной стойкости, можно оценить экспериментально, используя отношение съема металла за минуту при обработке данной заготовки к съему металла, полученному при таких же условиях с заготовки из стали45, как наиболее широко применяемой в машиностроении. Коэффициент обрабатываемости вольфрама, например, равен 0,7; молибдена -0,8; твердого сплава –0,9; меди – 1,3; алюминия – 1,5 и т.д. Чугун имеет низкую обрабатываемость из-за включений свободного графита, а жаропрочные сплавы обрабатываются лучше стали 45, благодаря их более низким значением температуропроводности.

Применяют многоконтурные и многоэлектродные схемы ЭЭО. Если несколько электродов – инструментов размещены между собой параллельно и подключены к одному генератору импульсов, то такая обработка называется многоэлектродной. Если подключить каждый электрод к своему источнику питания, то такую схему обработки называют многоконтурной. При ЭЭО по этим схемам расчет производительности выполняют с учетом числа электродов-инструментов.

Обрабатываемость материалов зависит от их эрозионной стойкости, которая оценивается критерием Палатника:

П_пал= С

теплоемкость теплопровод. плотн. темп. плавления

В эту формулу не входит твердость, т. е. производительность от твердости не зависит.

k_обр=

Чугун k_обр = 0,6 – 0,9

Жаропрочн. ст. k_обр = 1,2 – 1,5

Тверд. сплавы k_обр = 0,1

Проводятся эксперименты и определяется k_п, но очень сложно.

В основе зависимости П_v,m = f (от параметров процесса лежит физика процесса в зоне об-ки – взрывное парообразование, тепловые процессы, образование шлака, вибр., колебания и т. д.)

П

С увеличением глубины об- ки трудно выносить шлам. Для

смягчения этой зависимости применяют прокачку жидк.

-глуб.обработки

Влияние производительности глубины внедрения ЭИ. По мере углубления отверстия усложняется удаление продуктов обработки и поступление свежей жидкости в МЭП. Наличие большого количества электропроводных капель застывшего металла вызывает импульсы, энергия которых тратится на расплавление таких частиц. Для предотвращения таких (паразитных) импульсов используют принудительную прокачку жидкости через МЭП под давлением 100..200 кПа. Прокачку можно применять и при периодическом прекращении процесса в выведением ЭИ из заготовки; используют также вибрацию электродов, их вращение и др.

П

Резко ухудшаются точностные характер.,т.к. вибрации.

Q_р.ж.-обьем прокачки

0,05-0,1Мпа

П

Становится густая жидкость, ее трудно саму прокачивать.

k коэф. киниматической вязкости

вода k = 1

керосин k = 1,8

масло k = 12

Влияние на производительность свойств рабочей среды. В зависимости от свойств рабочей среды изменяются доля полезного использования энергии импульса, его предельная мощность. Для каждого вида обработки применяют оптимальные диэлектрические среды. Так, при электроэрозионном процессе с малой энергией импульсов высокую производительность обеспечивает дистиллированная и техническая вода, керосин; при грубых режимах на электроимпульсном режиме применяют тяжелые фракции нефти (масла, дизельные топлива и др.) с высокой температурой вспышки (до 450 К). В процессе обработки жидкая рабочая среда загрязняется, из-за чего снижается производительность. Загрязненность оценивают в процентном отношении массы продуктов обработки к массе жидкости. При загрязненности 4..5% для черновых и

2..3% для чистовых процессов производительность остается практически одинаковой по сравнению с чистой средой. Дальнейшее возрастание содержания продуктов обработки, особенно на чистовых режимах приводит к снижению числа рабочих импульсов и производительности В процессе остывания частицы металла вызывают испарение части жидкости, изменение ее вязкости и зольности. Для поддержания высокой производительности необходимо периодически заменять рабочую среду.

П

Средняя мощность = постоянна

При малых площадях об-ки образующие газовые пузыри

перекрывают зону об-ки. Длительность существования этих

пузырей больше длительности действия разряда, т.е. ряд

импульсов является холостыми, т.е. к.п.д. падает.

S- площ. об-ки

пересыщение зазора продуктами эрозии. Каждому значению соответствует своя оптимальная площадь обработки.

Если увеличивать площадь обрабатываемой поверхности, то скорость съема

материала металла будет возрастать, но в дальнейшем произойдет ее снижение. Это

объясняется тем, что с течением времени ухудшаются условия удаления продуктов

обработки из МЭП. Все большее число импульсов генератора не будет вызывать

эрозии из-за накопления газов и металлических частиц в пространстве между

электродами.

П

Парогазовая прослойка, эвакуация затруднена.

Количество продуктов обработки зависит также от энергии импульсов, их числа и времени действия, т.е. от мощности, реализуемой в МЭП. При малой мощности количество расплавленного металла невелико, с ростом подводимой мощности оно возрастает, но при этом увеличивается и количество продуктов обработки, которые тормозят процесс съема металла. Для получения высокой производительности необходимо правильно выбрать сочетание площади обрабатываемой поверхности и мощности. Такой выбор выполняют с помощью пространственных диаграмм в координатах силы тока - площадь обработки - производительность.

Т. к. все это сложно, то для основных ГИ разработаны номограммы и табл. По которым для заданного режима определяется производительность и шероховатость и наоборот.

П _v для:

ЭИсО - 0,1 – 800 мм ³/ мин

ЭИмО - 800 – 20000 мм.³/ vин

ЭКО - до 30000 мм.³/ vин

Проволоч. ЭЭО П_s = 6 –40 мм ²/ мин - сталь

До 16 мм²/. мин – тверд. cплав

Многоэлектродная и многоконтурная об-ка.

Можно разместить несколько электродов. Если они

Подключены к одному генератору, то это многоэлектродная

обработка. Если каждый ЭИ имеет свой генератор, то много

контурная об-ка.