Методика эксперимента

Для экспериментального изучения технологии изготовления электродом–поволокой деталей, изделий электронной техники и инструментов используется электроэрозионный станок (рис.1). автоматическое управление станком осуществляется устройством числового программного управления 2М43–55–04.

В качестве электрода–инструмента может быть применена: медная, латунная или молибденовая проволока без изоляционного покрытия, например:

• проволока медная ММ ГОСТ 2112-79 диаметром 02-0,25мм;

• проволока медная МТ ГОСТ 2122-79 диаметром 0,1-0,15мм;

• проволока латунная ДК Л63 ГОСТ 1068-80 диаметром 0,1-0,25мм;

• проволока молибденовая МЧ-1-А Ле 0.0217123 ТУ диаметром 0,05-0,08мм.

Питание станка осуществляется от трёхфазной четырёхпроводной сети переменного тока напряжением 380/220В частоты 50Гц.

Сам станок состоит из механической части, генератора импульсов и устройства ЧПУ.

Станок обеспечивает работу при подключении его к водопроводной сети давлением 0,15-0,4МПа и к канализационному сливу.

Рис.1. Электроискровой станок СЭР: 1 – механическая часть станка; 2 – тиратронный генератор импульсов; 3 – устройство ЧПУ; 4 – корпус; 5 – продольная каретка; 6 – поперечная каретка; 7 – блок управления; 8 – предметный стол; 9 – механизм подъёма ванны; 10 – механизм перемотки и натяга; 11 – ванна; 12 – инструментальная скоба; 13 – тумблер; 14 – выносной пульт.

Технические данные

Данные габаритных размеров и массы основных частей станка приведены в табл.1.

Таблица 1

Обозначение и наименование	Количество	Габаритные размеры, мм			Масса, кг
		длина	ширина	высота
Станок (механическая часть)	1	1105	700	1320	590
Тиратронный генератор импульсов	1	600	650	1200	260
Устройство ЧПУ 2М43-55-04	1	600	600	1700	220

Величины координатных перемещений кареток: продольной –125мм, поперечной – 200мм.

Наибольшие размеры обрабатываемой детали: длина – 250мм, ширина – 160мм, высота – 80мм.

Точность станка – класс «В» ГОСТ 20551-82.

Примечание. Указанная точность обеспечивается при температуре окружающей среды и воды в интервале от +16 до +24⁰С. Колебания температуры ±2⁰С.

Скорость обработки на максимальных режимах при прямолинейном резании деталей толщиной 50мм электродом–проволокой из меди ММ ГОСТ 2112-79 или латуни ДКРПМ Л63 ГОСТ 1066-80 диаметром 0,25мм при шероховатости обработанной поверхности не более 5мкм, составляет не менее:

• 1,0мм/мин при обработке меди и её сплавов;

• 0,6мм/мин при обработке сталей с 52-62 HRGэ.

Максимальная электрическая мощность, потребляемая станком – 3,5кВа.

Устройство и работа станка

В основе работы станка используется явление электрической эрозии электродов, возникающей вследствие прохождения электрических искровых разрядов электродами (катодом-проволокой и анодом – обрабатываемой деталью), помещенными в жидкую и диэлектрическую среду (воду).

На рис. 2. изображён процесс резания электродом–проволокой, где электродная проволока 4 наматывается на барабан 9, приводимый во вращение электродвигателем 12 через редуктор 13. При этом проволока сматывается с барабана 2, находящегося на валу тормозного электродвигателя 1, создающего некоторый крутящий момент, в сторону, противоположную движению проволоки для натяжения её. Проволока направляется скобой 5 и промежуточными роликами 3 и 8. Обрабатываемая деталь 7 крепиться к горизонтально расположенной скобе 6, являющейся столом станка. Скоба 5 может перемещаться в горизонтальной плоскости в двух взаимно перпендикулярных направлениях при помощи суппортов 10 и 15. Для перемещения суппортов служат автоматические регуляторы подачи 11 и 14, действующие по задаваемой тем или иным способом программе.

Рис. 2. Процесс резки заготовки электродом–проволокой: 1 – вал тормозного электродвигателя; 2, 9 – барабан; 3, 8 – промежуточные ролики; 4 – электрод–проволока; 5 – вертикальная скоба; 6 – горизонтальная скоба; 7 – обрабатываемая деталь; 10, 15 – суппорт; 11, 14 – автоматические регуляторы подачи; 12 – электродвигатель; 13 – редуктор.

Механическая часть станка 1 (рис. 1) состоит из корпуса 4, на котором закреплена плита. На ней установлена продольная 5 и поперечная 6 каретки и блок управления 7. На продольной каретке закреплён предметный стол 8. на поперечной каретке закреплены инструментальная скоба 12 и механизм перемотки и натяга 10. В корпусе находится механизм подъёма 9 с ванной 11.

Электрическое питание электродов осуществляется от устройства, называемого генератором импульсов 2. Автоматическое управление программой станка осуществляется от устройства ЧПУ 3. Устройство ЧПУ через разъёмы с маркировкой «К1» и «К2», и кабелем питания шаговых двигателей кареток обеспечивает питание питание шаговых двигателей кареток.

С помощью трансформатора через преобразователь напряжения в блоке управления и кабель управления осуществляется связь устройства ЧПУ с электроискровым промежутком.

Через кабель питания осуществляется подвод питания промышленной сети на тиратронный генератор.

В блоке коммутации расположенысетевые предохранители, магнитные пускатели и реле, обеспечивающие коммутацию электродвигателя механизма подъёма ванны, подачу напряжения сети на импульсный тиратронный генератор, дроссель, сглаживающий пульсации тока в двигателе перемотки проволоки.

В блоке управления станка расположены основные органы управления: перемещение ванны, пермоткой проволоки–инструмента, управлением обратной связью.

Кнопками В1 и В2 осуществляются натяг и перемотка электрода–проволоки. Лампы Н! и Н2 предназначены для индикации соответствующих включений.

Трансформатор питания и автотрансформатор (также расположённые в блоке управления) обеспечивают соответственно питание и регулировку двигателей перемотки и натяга.

Кнопками SB3, SB4 осуществляется управление подъёмом и опусканием ванны. Лампочки HL3, HL4 предназначены для индикации соответствующих включений.

Индикаторная лампа EL1 сигнализирует о включении сети переменного пускателя КМ1.

Привязка устройству ЧПУ к кстанку обеспечивается программными и аппаратными средствами:

• Программная привязка осуществляется загрузкой в оперативное запоминающее устройство машинных кодов с перфоленты «Программа привязки станка»;

• Аппаратная привязка осуществляется подключением к разъёму «Вх1», «Вх4», «Вых1» выносного пульта через специальный жгут. При этом обеспечиваются следующие режимы работы ЧПУ:

1. ЧПУ (програмные);

2. наладка (вручную);

3. выход в ноль программы.

В режиме «ЧПУ» выполняют подготовку управляющих программ и их исполнение. В режиме «Наладка» выполняют безразмерные и размерные координатныепермещения кареток станка. (Безразмерное перемещения кареток на быстром ходу, либо на одной из трёх фиксированных скоростей, задаваемых со станочного пульта и определяемых заказчиком, либо на скорости задаваемой с ПО. Раз мерные перемещения осуществляются на величину 0,001мм, 0,01мм, 0,1мм, 1мм, 10мм. Порядок работы в этом режиме зависит от организации станочного пульта и должен быть описан в соответствующем документе по эксплуатации станка.

В режиме «Выход в ноль программы» выпоняется быстрое перемещение кареток в положение, соответствующее моменту пуска системного программно–математического обеспечение (сразу после загрузки кодов перфоленты «Программная привязка станка).

Ограничение пермещения кареток выполняется конечными выключателями кареток, которые являются первичными датчиками. Пердача сигналов в устройство ЧПУ выполняется через специальный жгут. На пердней панели выносного пульта расположены светодиоды (зелёного цвета), сигнализирующие о срабатывании соответствующего конечного выключателя.

Устройство и работа составных частей станка.

Корпус 4 (см. рис. 1) станка представляет собой сварной каркас, изготовленный из стального проката и закрытый обшивками. Задняя обшивка выполнена съёмной для обеспечения доступа к электротехническим устройствам, а левая передняя – к водяной системе и механизму подъёма 9. правая передняя дверь открывает доступ к отсеку для хранения инструментов.

Продольная каретка 5 предназначена для перемещения обрабатываемой детали в направлении оси «Х».

Поеречная каретка 6 предназначена для перемещения инструментальной скобы 12 с обрабатывающим электродом–проволокой в направлении движения по оси «У». (инструментальная скоба служит для направления движения проволоки. В верхней и нижней части расположены керамические направляющие для проволоки).

Механизм перемотки и натяга 10 пердназначен для обеспечения непрерывной подачи в зону обработки электрода–проволоки. Конструктивно механизм состоит из механизма натяга и механизма намотки, заключённых в общий корпус.

Механизм натяга служит для создания постоянного натяжения электрода–проволоки. Механизм намотки предназначен для обеспечения плавного непрерывного движения электрода–проволоки с заданной скоростью.

Механизм подъёма 9 состоит из подвижной штанги с фланцем, на которой через изоляционные прокладки устанавливается ванна неподвижного корпуса, закреплённого на каркасе, и червячного привода, осуществляющего подъём ванны через пару винт–гайка.

Выносной пульт 14 закрепляется с помощью кронштейна на верху шкафа ЧПУ.

В режиме «ЧПУ» действует переключатель «%», устанавливающий фактическую скорость движения (от 10% до 150% значения, заданного в управляющей программе); остальные переключения не оказывают влияния на выполнение управляющих программ.

В режиме «Наладка» предварительно устанавливают режим перключателем «F»:

• для размерных перемещений задают длину в мм от 0,001 до 10мм – 5 значений;

• для безразмерных перемещений задают скорость (50Гц, 1кГц, 8кГц).

Направление движения и его начало задаётся нажатием на один из тумблеров с нейтральным положением ±Х, ±У (возможно движение только одной из двух кареток станка).

Размерное перемещение выполняется один раз. Безразмерное перемещение выполняется, пока тумблер не возвращён в нейтральное положение.

В режиме «Выход в ноль программы» для запуска движения следует нажать кнопку «Пуск».

Рис.3. Выносной пульт: 1-панель; 2-переключатель режимов работы; 3-переключатель скорости подачи; 4-переключатель подачи; 5-лампочка готовности УЧПУ; 6,7-тумблеры, определяющие перемещения в наладочном режиме.