На головну

верстатів

  1.  Алмазно-розточувальні верстати.
  2.  Барабанно-фрезерні верстати.
  3.  Вертикально-протяжні верстати для внутрішнього протягування
  4.  внутрішньошліфувальних верстатах
  5.  гайконарізні СТАНКИ
  6.  Горизонтально-свердлильні верстати.
  7.  довбальні верстати

Електроерозійна обробка заснована на тепловій дії імпульсних електричних розрядів, порушуваних між електрод інструментом і оброблюваної заготівлею. Електричні розряди виникають при пропущенні імпульсного електричного струму в зазорі шириною 0,01 - 0,05 мм між електродом-заготовкою і електродом-інструментом. Під дією електричних розрядів матеріал заготовки плавиться, випаровується і видаляється з міжелектродного зазору в рідкому або пароподібному стані.

При искровом розряді сфокусований потік електронів, рухаючись з великою швидкістю від одного електрода до іншого, створює на поверхні електродів ударні хвилі стиснення. Виник в металі механічне напруження поширюється в усіх напрямках. Досягнувши первісної поверхні, ударна хвиля відбивається від неї і змінює знак на зворотний, внаслідок чого відбувається викид частинок металу в напрямку, зустрічному напрямку ударної хвилі стиснення. Електрод поступово занурюється в заготовку, копіюючи в ній свою форму.

З метою інтенсифікації електричної ерозії зазор між заготовкою і електродом заповнюють діелектричної рідиною (гас, мінеральне масло, дистильована вода). Віддалений з поверхні заготовки метал охолоджується діелектричної рідиною і застигає у вигляді сферичних гранул діаметром 0,01 - 0,005 мм.

Безперервне підведення імпульсів струму і автоматичне зближення електрода-інструменту з електродом-заготовкою забезпечують продовження ерозії поки не буде досягнутий заданий розмір заготовки або його повного видалення весь метал заготовки в міжелектродному зазорі.

Залежно від виду застосовуваних розрядів, їх параметрів електроерозійні верстати діляться на три види, що набули широкого застосування:

- Електроіскрові;

- Електроімпульсні;

- Анодно-механічні (відноситься до комбінованих ерозійним і електрохімічним методам обробки).

електроіскрові верстати(Ріс.107) Використовують іскрові розряди малої тривалості (10-5... 10-7 с) при прямій полярності підключення електродів (заготовка "+", інструмент "-"). Залежно від потужності іскрових розрядів режими діляться на жорсткі і середні (для попередньої обробки), м'які і особливо м'які (для остаточної обробки). Використання м'яких режимів забезпечує відхилення розмірів деталі до 0,002 мм при параметрі шорсткості обробленої поверхні R а = 0,01 мкм.

Електроіскрові верстати використовують:

- При обробці твердих сплавів, важкооброблюваних металів і сплавів, танталу, молібдену, вольфраму і т. Д .;

- Обробляють наскрізні і глибокі отвори будь-якого поперечного перерізу, отвори з криволінійними осями;

- Використовуючи дротові і стрічкові електроди, вирізують деталі з листових заготовок;

- Нарізають зуби і різьблення;

- Шліфують і таврують деталі.

На ріс.105 представлені різні види електроіскровий обробки.

Одна зі схем електроіскровий обробки показана на ріс.106. Електричний струм від спеціального імпульсного генератора ГІ підводиться до електрод інструменту 1 і до оброблюваної деталі 2. Електрод підключається до негативного полюса генератора, а деталь - до позитивного. Обробка проводиться в рідкому середовищі, що не проводить електричний струм, наприклад в трансформаторному маслі, індустріальному маслі, суміші індустріального масла з гасом і ін.

Процес обробки складається в послідовному збудженні дугових розрядів між поверхнями електрода і деталі через зазор певної величини. При подачі імпульсу напруги на електрод і деталь в міжелектродному зазорі виникає дуговий розряд, який створює на поверхні високу температуру, близько 4000-5000 ?С. Вплив розряду викликає на поверхні оброблюваної деталі розплавлення металу, який викидається в міжелектродному простір (ріс.106). Максимальна потужність генератора 1-1,5 кВт, максимальна енергія імпульсів 4-5 Дж. Сталість межелектродного зазору підтримується спеціальною стежить системою, що управляє механізмом автоматичного руху подачі інструменту, виготовленого з міді, латуні або углеграфітних матеріалів.

електроімпульсні верстатипрацюють на основі використання імпульсних дугових розрядів малої шпаруватості, але різною енергії і частоти. Чорнова обробка відбувається при великій енергії і низькій частоті, а чистове обробка - при малій енергії і високій частоті. Порушення розрядів здійснюється електричним незалежним генератором.

На відміну від електроіскрових, в електроімпульсних верстатах оброблювана деталь з'єднується з катодом (-), а інструмент - з анодом (+). Знімання металу здійснюється в основному в його капельно- рідкому стані, що позитивно відбивається на енергоємності процесу. Електроімпульсне метод використовується при обробці середніх і великих штампів, прес-форм і їх деталей із загартованих і важкооброблюваних матеріалів.

Електрод-інструмент виготовляють з матеріалів з високою теплопровідністю, таких як мідь; алюміній і його сплави, спеціальні графитизированного матеріали, вольфрам.

Електроімпульсні режими реалізуються установками (ріс.108), в яких на електроди 1 и 2 подаються уніполярні імпульси від електромашинного 3 або електронного генератора. Виникнення Е. д. С. індукції в намагніченому тілі рухаються під деяким кутом до напрямку осі намагнічування дозволяє отримувати струм більшої величини.

У зоні обробки виділяється велика кількість тепла, яке для забезпечення безперервності обробки необхідно інтенсивно відводити. Крім того, в процесі обробки з'являються частинки знятого матеріалу і продукти зносу електрода. При малих енергіях розрядів значно погіршується очищення міжелектродного проміжку, ніж знижується ефективність процесу. Зазначені обставини змушують електроімпульсну обробку здійснювати в два прийоми. Спочатку використовують розряди великої енергії з низькою частотою (чорнова обробка). На цьому режимі видаляють основну частину металу, залишаючи припуск близько 0,5 - 1 мм. Після цього знижують енергію розрядів, підвищують частоту і видаляють утворилася нерівність (чистове обробка).

Інтенсивність знімання металу з 1 см2 оброблюваної поверхні при оптимальній потужності, що підводиться становить для сталей 35 - 60 мм3/ Хв. Це дозволяє вести обробку зі швидкістю поглиблення інструменту в деталь 0,35 - 0,6 мм / хв незалежно від розмірів оброблюваної поверхні. Шорсткість поверхні при обробці деталей зі сталі відповідає 2,5

На ріс.109 представлений загальний вигляд електроімпульсного копіювально-прошивального координатного верстата високої точності мод. 4Б772, який призначений для обробки фасонних поверхонь і отворів в деталях з струмопровідних матеріалів, в основному в твердих сплавах, жароміцних, високолегованих та загартованих інструментальних сталях.

Верстат укомплектований генератором з поєднаним пультом управління, що дозволяє обробляти наскрізні отвори з точністю до 0,01-0,02 мм, а фасонні поверхні - з точністю до 0,04 0,06 мм. Оптимальна площа обробки для генератора 3000 мм2, На якій може бути отримана максимальна продуктивність - 500 мм3/ Хв мідним електродом і 540 мм3/ Хв - графітовим.

Чорнова обробка виконується одночасним впливом на опрацьований матеріал ультразвукового і електрохімічного процесів при розмірної точності ± 0,1 мм. Чистова обробка проводиться тільки ультразвуковим способом, забезпечуючи розмірну точність 0,02 мм. Крім цього, на верстаті можна прошивати отвори будь-якої форми в деталях з тендітних матеріалів.

Підставою верстата є станина 1, На якій розташований координатний стіл 2 з баком 3. Кругла планшайба столу має механічний і ручний приводи повороту. У верхній частині на колоні 6 є шпиндельная головка 5, Яка закінчується магнітострикційним вібратором 4. Шпиндель верстата, несе магнітострикційний перетворювач і катод-інструмент, разом з механізмом переміщення змонтований на циліндричній колоні. Установче вертикальне переміщення в напрямних стійки він отримує від вбудованого в корпус колони механічного приводу. Усередині станини розташовані поворотний бак з абразивної суспензією, помпа для перемішування абразиву, діафрагмовий насос 7 для нагнітання суспензії в зону обробки, а також трубопроводи, що підводять суспензію в зону обробки і воду для охолодження магнитострикционного перетворювача.

Електроерозійні копіювально-прошивальні верстатиобробляють фасонні отвори і порожнини, внутрішні і зовнішні поверхні тіл обертання, виробляти шліфування, розрізування і т. д.

У копіювально-прошивальних верстатах управління здійснюється за трьома координатами, тому можна отримати гвинтові і евольвентні поверхні, різні внутрішні фасонні отвори і порожнини. Копіювально-прошивальний електроерозійний верстат складається з станини з робочим столом і робочої головкою, приводу подач, пристрої управління, генератора імпульсів технологічного струму і гідростанції з фільтрами для подачі робочої рідини. Найбільшого поширення набули копіювально-прошивальні верстати вертикальної компоновки, оснащених або нерухомим столом і підйомної ванній для робочої рідини, або координатним столом і знімною ванній (ріс.110). Робоча головка з рухомою ПІНОЛЕН кріпиться на стійці, координатний стіл виконується на опорах кочення. Зворотно-поступальний рух столу здійснюється електромеханічним або електрогідравлічним приводом подач з Високомоментний двигуном постійного струму, допускає безредукторного з'єднання з ходовим гвинтом.

Кінематична схема приводу подачі з Високомоментний двигуном і шірокорегуліруемим електроприводом показана на ріс.111. Вал електродвигуна 7 через сильфонну муфту 6 з'єднаний з ходовим гвинтом 4. Гвинт обертається в підшипниках 5. гайка 3 жорстко закріплена з ПІНОЛЕН 2, До якої кріпиться електрод-інструмент. Піноль переміщається в кулькових напрямних кочення 1. Поворот пиноли навколо осі виключений механізмом 10. Для контролю переміщень інструменту встановлено сельсин 8, Пов'язаний з блоком індикації. Обертання на вал сельсина передається через зубчасту передачу 9, Що забезпечує один оборот валу сельсина на 10 мм переміщення пінолі.

Електроерозійні вирізні верстати застосовуються для обробки деталей вирубних штампів, копірів, шаблонів, фасонних різців та іншу інструментальну оснастку. Залежно від числа одночасно оброблюваних заготовок випускаються одно- і багатопозиційні електроерозійні вирізні верстати. Вони можуть оснащуватися різними системами управління: аналоговими або пристроями ЧПУ.

Особливості конструкції верстатів визначають їх технологічні переваги: ??не потрібно фасонний інструмент, немає необхідності робити поправки на знос електрода, можливо отримання дрібних деталей складної форми, можливість автоматизації, використання в якості робочої рідини води, ефективна обробка дослідних зразків деталей і профільних калібрів. На точність обробки впливає знос електрода-інструменту, величина зазору між заготівлею та інструментом, точність системи управління і копіювання. Знос залежить від режиму обробки, товщини заготовки, швидкості перемотування і робочого середовища. Зазор визначається енергією і амплітудою імпульсів, і також залежить від товщини заготовки, швидкості перемотування і натягу дроту. Шорсткість поверхні визначається енергією імпульсів і натягом дроту. На продуктивність впливає діаметр і марка дроту, її натяг, швидкість перемотування, енергія імпульсів, середовище обробки і товщина заготовки.

Від електропровідності робочої рідини залежать ширина паза і швидкість різання. Натяг електрода-інструменту залежить від матеріалу дроту і її діаметра.

Принцип вирізання деталей з циліндричною утворює представлений на ріс.112, а. Дротяний електрод-інструмент впроваджується в заготовку, утворюючи вузьку щілину шириною bn, Яка дорівнює сумі діаметра дроту d і двох бічних зазорів Sl між дротом і деталлю. При вирізанні внутрішніх замкнутих контурів необхідно спочатку отримати технологічний отвір для заправки дроту. Ця операція виконується на спеціалізованих електроерозійних верстатах, або за допомогою автоматичних пристроїв - стартронов вирізних верстатів, які здійснюють свердління заправних отворів методом прошивки. Стартрони дозволяють отримувати отвори завглибшки до 80 мм при діаметрі 2 мм, або до 30 мм при діаметрі 1 мм.

Основні вузли верстата: координатний стіл з приводами подач і пристосуванням, що фіксує заготовку, пристрій направляючих дроту, її перемотування і натягу, агрегат підготовки та подачі робочої рідини в зону обробки, система управління подачами, генератор імпульсів струму.

Ерозійна геометрія утворюється геометрією зазору і кінематикою переданого верстатом руху. Ерозійний проміжок між поверхнями електрода і виробу становить кілька сотих часток мм. Здійснення рухів робочих органів верстата повинно відповідати точності обробки з урахуванням геометричних і динамічних похибок верстата. Пристрої здійснення руху повинні бути виконані з високою жорсткістю, щоб виключити коротке замикання між електродом і заготівлею і підтримувати регульований ерозійний зазор, який порівняно невеликий через наявність продуктів ерозії та власних коливань дроту під дією розрядних імпульсів. Виходячи з точності електроерозійної обробки найменший крок переміщення, відпрацьовується приводом подач повинен становити 0,2-2 мкм. У приводах подач вирізних верстатів використовують крокові двигуни постійного струму і асинхронні двофазні.

Механізм перемотування і натягу і напрямні дроту призначені для забезпечення прямолінійності, малих коливань дротяного електрода і сталості швидкості дроту. Прямолінійність досягається зусиллям натягу. Крім натягу дроту на амплітуду коливань великий вплив робить відстань між напрямними, залежне від товщини вирізується деталі.

Для електроерозійної вирізки використовуються латунна, мідна, молибденовая або вольфрамова дріт фільтром 0,15-0,3 мм.

Напрямні дріт елементи виконуються у вигляді різних конструкцій з призм, просторових лабіринтів з штифтів, рухомих і нерухомих роликів і фильер. До системи направляючих дротяного електрода ставляться такі вимоги: сталість сили тертя дроту при її переміщенні, надійна фіксація і відсутність зміщення, сталість натягу дротяного електрода і зменшення амплітуди поперечних коливань. Цим обумовлено постійне вдосконалення систем напрямки дротяного електрода-інструменту (ріс.113).

Спочатку застосовувалися напрямні вилки (ріс.113, а), Але продуктивність процесу обробки виявилася залежною від напрямку подачі - максимальний при подачі в напрямку закритого кінця і меншою при русі в сторону відкритого кінця через порушення стабільності обробки при частих коротких замикань. Той же недолік мають напрямні у вигляді твердосплавних призми з пазом (б), Крім того, вони допускають бічний зазор в пазі, що викликає появу рисок на поверхні деталі. Широко поширені просторові лабіринти з штифтів, виготовлених з ультракерамікі (в), Дріт розташовується між утворюють циліндричних стрижнів, що обмежують її зміщення з 4-х сторін. При цьому продуктивність не залежить від напрямку подачі, але при великих діаметрах дроту виникають значні зусилля тертя, що викликає швидкий знос штифтів і самої дроту. Використовуються призматичні напрямні з силовим замиканням (г), В яких електрод-інструмент проходить між двома твердосплавними призмами, в одній з яких зроблені канавки для різних діаметрів дроту, а інша піджимається до неї пластинчастої пружиною. Недоліком такого пристрою є низька технологічність і складність забезпечення оптимального притиску для тонких дротів діаметром 0,02-0,1 мм.

Перспективні фільерно напрямні (ріс.113, д), Проте вони складні і дороги у виготовленні, утруднена заправка в них дроту, для кожного діаметра електрода-інструменту необхідний комплект фильер, крім того, дріт доводиться попередньо калібрувати з допуском до 0,01-0,02 мм. Прості і достатньо технологічні пластинчасті напрямні (е), Що складаються з двох взаємно перпендикулярних пластин, розділених і зміщених по вертикалі відносно один одного. Притиск створюється за рахунок електромагнітів, що притягують пластину до сердечника, його можна регулювати, керуючи струмом котушки електромагніта. Зносостійкість напрямних підвищують армуванням пластин і якоря штучним алмазом.

Найбільш перспективні напрямні з V-подібним пазом, пряма (ріс.113, ж) Або кругла (ріс.113, з). Вони можуть використовуватися для широкого діапазону діаметрів дроту, причому забезпечується швидка і зручна заправка електрода-інструменту без перестановки або заміни напрямних елементів. Недоліком їх залишається коливання зусилля притиску при протягуванні еродованих дроту. Цього недоліку позбавлені V-подібні сегментні напрямні з силовим замиканням (ріс.113, и), В яких дріт фіксується в пазу роликом, розташованим поперек паза, з певним зусиллям, регульованим за допомогою пружини або електромагніту.

Струмопровід повинен бути розташований якомога ближче до зони обробки, не створювати додаткового тертя і втрати енергії імпульсів струму. Застосовуються струмопроводи ковзання і обертаються (ріс.113, и). Розташовують струмопроводи під нижньою і над верхньою направляючими.

При обробці заготовок, що мають контури малого периметра, на даних верстатах потрібно приватна заправка дротяного електрода-інструменту. На ріс.114, а представлена ??система заправки дротяного електрода. Пристрої на малюнках (б) І (в) Забезпечують відрізку і скручування кінців дроту. Пристрій заправки складається з вертикальних санчат, за якими за допомогою пари гвинт-гайка переміщається блок 2 з подаючими роликами і вертикальної трубкою 3, Дротяний електрод з котушки 9 проходить через ролики і трубку в заходная отвір заготовки 5, спрямовуюча 6 дроту розташована співвісно з тягнуть роликами, які приводилися в обертання двигуном 7. На вертикальних санчатах змонтовано пристрій обрізки дроту з різаком 10, Що переміщується соленоидом. Поворот різака здійснюється двигуном 11. Перед обрізанням блок з подаючими роликами і трубкою переміщується вгору, а затиск 4 автоматично звільняє нижній кінець трубки. Пристрій скручування автоматично з'єднує обірвану дріт. Електрод подається крізь трубку 12, А по котра утворює співвісного з нею конічного валика 17 заправляється нижній кінець обірваних дротів. виступ 16, Покритий гумою, притискається до виступу верхній консолі. Конічний валик отримує обертання від приводу 13.

Верстати для анодно-механічної обробки(Ріс.116) Здійснюють комбінований процес анодного розчинення і електроерозійного впливу на оброблювану деталь, виготовлену з усіх струмопровідних матеріалів, високоміцних і важкооброблюваних матеріалів і сплавів, в'язких матеріалів. Схема обробки показана на ріс.115, а. інструмент 1 у вигляді диска (або безперервної стрічки) обертається і подається в сторону заготовки 2. Подається в простір між інструментом і заготівлею електроліт розчиняє під дією струму метал. Утворена на його поверхні тонка плівка 3 (Ріс.115, б) Має невелику міцність і тому легко видаляється інструментом. На місці видаленої плівки утворюється нова, яка також видаляється інструментом. Одночасно з цим електромеханічним процесом відбувається електроерозійний процес, так як при видаленні плівки виникають іскрові проміжки, через які проходять електричні розряди.

В якості електроліту, що дає пассивирующую плівку на аноді, застосовують водний розчин рідкого скла, електрод виготовляють з низьковуглецевої сталі.

Анодно-механічну обробку застосовують головним чином для розрізання заготовок з високолегованих сталей і важкооброблюваних сплавів, іноді шліфування твердосплавних заготовок.

Швидкість розрізання складає: диском 15 - 35 см / хв, стрічкою - до 20 см / хв; шорсткість поверхні відповідає 20

Коло операцій, що виконуються при електроерозійної обробці, може бути значно розширений, якщо на верстатах застосовувати широкоуниверсальні головки, що дозволяють отримувати формотворчих руху електрод інструменту і заготовки. При використанні головки створюються більш сприятливі умови для відведення відпрацьованих ерозії, запобігає конусність оброблюваної поверхні. Електрод-інструмент при цьому може бути менш точним, так як розмір не копіюється, зменшується витрата матеріалу на його виготовлення, а число варіантів обробки значно розширюється.

На ріс.117 представлені різні схеми застосування анодно-механічної обробки.

 



 СТАНКИ спеціальних методів ОБРОБКИ |  УЛЬТРАЗВУКОВІ СТАНКИ

 Внутрішліфувальний верстат моделі 3К227В |  плоскошліфувальні верстати |  Конструктивні особливості та кінематика плоскошліфувальних верстатів |  Двошпиндельні плоскошліфувальний верстат моделі 3772. |  Способи установки і закріплення деталей |  хонінгувальні верстати |  Особливості процесу хонінгування |  Технологічні параметри і схеми операцій хонингования |  Хонінгувальні головки і затискні пристрої |  суперфінішне СТАНКИ |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати