Влияние электрических параметров на технологические характеристики электроэрозионной обработки

             В этой статье не будем расписывать ни об истории возникновения самого процесса электроэрозии  и станков  на его основе, ни о самом принципе его работы. В интернете об этом есть большое количество информации. Напишем более подробно о тех вещах, которые могут быть полезными в практическом применении при резке на электроэрозионных станках. Начнем с зависимостей между различными электрическими параметрами и  технологическими характеристиками электроэрозионной обработки. И так,  опишем, что влияет и каким образом на производительность процесса при работе на электроэрозионном оборудовании. Основной считается зависимость производительности от энергии импульса (или среднего тока), это связано с тем, что в начале обработки производительность резки пропорциональна росту энергии импульса.  Однако, с увеличением глубины обработки происходит рост количества холостых импульсов, это связано с большой площадью, обрабатываемой поверхности, а соответственно и к увеличению получаемых маленьких частиц, и все это, в результате, приводит к снижению производительности.  В том случае, если увеличение тока никак не влияет на увеличение производительности, то рациональней разделить  обрабатываемую поверхность на небольшие участки и проводить многоконтурную обработку или вводить планетарное движение ЭИ. Так же есть ряд параметров влияющих различным образом на величину производительности. Представим их в качестве графиков в декартовой системе координат. Все графики будут достаточно схематичны.

Рисунок 1- График зависимости производительности от длительности периодических импульсов

На рисунке 1 показана зависимость производительности (Q) ээо (электроэрозионной обработки) от длительности периодических импульсов напряжения (tи)- измеряется в мкс, длительность импульс а в основном лежит в диапазоне от 10-1 до 10-7. Производительность ЭЭО увеличивается с ростом энергии одного импульса, который, в свою очередь, зависим от величины среднего тока и длительности импульса, но при этом происходит уменьшение точности обработки, а также увеличение процента износа электрода. Это связано с тем, что при маленьких по времени импульсах (приблизительно 10-3 – 10-8 сек) эрозии подвергается маленький участок детали. Если длительность импульсов по времени составит 10-8 сек и выше, то материал (обрабатываемый) начинает нагреваться далеко за пределами участка поверхности, на которую оказывает воздействие теплота канала сквозной проводимости. И в результате получения точных размеров затрудняется.

Приведем конкретные примеры данной зависимости:

Рисунок 2- Зависимость производительности от длительности импульса

На рисунке выше представлены зависимость производительности (Q) от длительности импульса τ_и:

а) ЭИ-из меди (1- Iср=42А ( Iср средняя величина силы тока) , 2-21А, 3-7А, 4-3,5А)

б) ЭИ из графита (1- Iср=42А, 2-21А, 3-7А, 4-3,5А)

Следующий график зависимости производительности от амплитуды периодических импульсов.

Рисунок 3-График зависимости производительности от амплитуды периодических импульсов

Амплитуда –это максимальное значение величины тока или напряжения (данные величины изменяются во времени) . Величина амплитуда импульсов в электроэрозионной обработке изменяется для тока от   единиц до тысяч ампер, а для напряжения - от десятков до нескольких сотен вольт.

И последнее  это зависимость производительности от частоты импульсов.

Рисунок 4- График зависимости производительности от частоты импульсов

Кроме производительности интересна такая технологическая характеристика, как шероховатость обрабатываемой поверхности ( Rmax), напишем и о ее зависимостях от различных параметров.

Зависимость шероховатости от длительности импульсов выглядит следующим образом:

Рисунок 5- График зависимости шероховатости от длительности импульсов.

Зависимость шероховатости от амплитуды:

Рисунок 6-График зависимости шероховатости от амплитуды

Зависимость величины шероховатости от частоты импульсов:

Рисунок 7- График зависимости величины шероховатости от частоты импульсов

 И в заключении зависимость шероховатости от энергии импульса на примере обработки стали 40Х:

Рисунок 8- График зависимости шероховатости от энергии импульса