4.4. Качество поверхности при электроконтактной обработке
На поверхности детали при обработке электроконтактным способом образуются лунки. Причем, чем больше сила тока, тем больше размер лунок, и, соответственно, выше шероховатость.
Из графиков, приведенных на рисунка 4.2 видно, что в рабочем диапазоне напряжений шероховатость у сталей может достигать 400 мкм.
Рисунок 4.2 Изменение высоты неровностей от напряжения (для стальных заготовок)
При обработке в воздушной среде длительность импульсов обычно больше, чем при процессе в жидкости, поэтому глубина измененного слоя получается значительно больше. После электроконтактного разрезания в воздушной среде на заготовке наблюдается литая структура
Величина измененного слоя заготовки после обработки будет зависеть от величины силы тока I, проходящего в зоне обработки. Ее значение можно найти по формуле:
I=iF, (4.1)
где i – удельный ток, допустимый по условиям электропередачи через проводники из известного материала, i = 1,2-1,5 А/мм2;
F – площадь переходного участка. Для укрупненных расчетов можно ее считать равной произведению ширины электрода-инструмента на диаметр детали.
Зависимость глубины измененного слоя T от силы тока приведена на рисунке 4.3.
Рисунок 4.3
4.5. Производительность
При электроконтактной обработке в воздушной среде скорость съема металла зависит от тех же факторов, что и при эрозии в жидкости. Однако условия теплообмена в рассматриваемом случае имеют существенные отличия. Электроды при работе постепенно нагреваются до высоких температур, что не наблюдается при работе в жидкостях. При этом способе используются большие токи, а поскольку зависимость скорости съема от среднего тока имеет характер, близкий к линейному, то производительность процесса можно оценивать через силу тока:
Q=kI, (4.2)
где k — коэффициент, учитывающий режим обработки и материал электродов. Для обработки в воздухе k = =(0,2…0,5)10-3, для обработки в жидкости k = 110-3.
При разрезании заготовок производительность
Q = k2I (4.3)
где k2 = k/В (В — толщина заготовки).
При электроконтактном процессе обработка ведется при значительных токах Iк 9 кА – в воздухе и 1…3 кА в жидкости.
Скорость электроконтактного разрезания материалов в воздушной среде достигает 2 …3 мм/с, что в 5… 10 раз выше, чем при механической обработке.
4.6. Точность обработки
Точность для электроконтактной обработки определяется также, как и для остальных электроэрозионных процессов
Для определения суммарной погрешности 0 складывают погрешности изготовления электрода-инструмента и, его износ э и систематические ошибки, свойственные электроэрозионной и механической обработке м.о, а также учитывают погрешности формы и размеров углублений на заготовке относительно электрода-инструмента ф и случайные ошибки 1 характерные для любого вида обработки
о=м.0 + и + э+ ,
где м.0 + и достигает 8-10 квалитета точности;
э – равно величине относительного износа;
k — коэффициент кривой рассеивания размеров (для закона нормального распределения k=1/9). составляет 0,3…0,5 от величины о. С учетом этого:
о = (м.0 + и + э )/(0,7…0,5) (4.4)
Зависимость относительного износа электрода-инструмента (в процентах от объема снятого металла), приведена на рисунке 4.4.
Точность изготовления электрода-инструмента: при электроконтактной обработке в жидкой среде (шлифование) — 7 … 8-й квалитет; при обработке в воздухе (разрезание)—16… 17-й квалитет.