Как технология электроэрозионной обработки обеспечивает точную обработку: подробный анализ

1. Влияние зазора обработки (боковой зазор)

Размер зазора обработки и его постоянство напрямую влияют на точность электроэрозионной обработки (ЭЭО). Только освоив числовые значения зазора обработки и шероховатости поверхности для каждого стандарта, можно правильно спроектировать размер электрода, определить величину усадки и установить стандарт преобразования при обработке.

2. Шероховатость поверхности

Шероховатость поверхности при ЭЭО зависит от глубины разрядовых ямок и равномерности их распределения. Только когда на обрабатываемой поверхности образуются мелкие и равномерно распределенные разрядовые ямки, обрабатываемая поверхность может иметь низкое значение шероховатости.

Для контроля равномерности разрядовых ямок необходимо использовать технологию управления импульсами разряда с равной энергией, то есть детектировать спад напряжения пробоя зазора, контролировать ширину тока импульса разряда одинаковой, и использовать одинаковую энергию импульса для обработки, чтобы шероховатость обрабатываемой поверхности была микроскопически последовательной.

3. Влияние наклона обработки

Во время обработки, независимо от отверстия или полости, боковая стенка имеет наклон. Причина наклона обычно заключается в неравномерном износе электрода, за исключением технических требований к боковой стенке электрода или исходного наклона в процессе изготовления, а также «вторичного разряда» и других факторов.

(1) Влияние степени загрязнения рабочей жидкости.

Чем грязнее рабочая жидкость, тем больше возможностей для «вторичного разряда». Одновременно из-за плоского состояния зазора количество восстановлений электрода неизбежно увеличивается. Оба случая увеличат наклон обработки.

(2) Влияние износа электрода.

Электрод образует конусность из-за износа, и эта конусность отражается на заготовке, образуя наклон обработки.

(3) Влияние глубины обработки.

По мере увеличения глубины обработки наклон обработки также увеличивается, но не в пропорциональной зависимости. Когда глубина обработки превышает определенное значение, размер верхнего отверстия заготовки больше не увеличивается, то есть наклон обработки перестает увеличиваться.

(4) Влияние промывки или откачки масла.

Влияние промывки или откачки масла на наклон обработки различно. При обработке с промывкой масла продукты гальванической коррозии вытекают из обрабатываемой поверхности, что увеличивает шанс «вторичного разряда» и увеличивает наклон обработки. В случае откачки масла, продукты электроэрозии удаляются через всасывающую трубу, а чистая рабочая жидкость поступает с периферии электрода, поэтому на обрабатываемой поверхности меньше возможностей для «вторичного разряда», и наклон обработки также мал.

Разные объекты обработки имеют разные требования к наклону обработки. При обработке полостей, поскольку требуется определенный угол разборки, требования к наклону обработки не строгие. Для прямых стенок штампов наклон обработки должен быть строгим. Пока освоен закон влияния на наклон обработки, можно достичь заданных требований.

4. Причины и закономерности скругления углов

Износ острых углов и ребер электрода более серьезен, чем износ торца и боковой поверхности. Поэтому с износом ребра электрода ребро скругляется, и обрабатываемая заготовка не может быть очищена. Кроме того, по мере увеличения глубины обработки радиус скругления углов электрода увеличивается. Но после определенной глубины обработки его тенция к увеличению постепенно замедляется и в конечном итоге остается на определенном максимальном значении.

Помимо износа электрода, причиной скругления углов является равноудаленная природа разрядного зазора. Из-за равноудаленного разряда острокраевого электрода заготовка неизбежно получит скругленные углы; острая точка вогнутого и резко волнистого электрода не имеет разрядного эффекта вовсе, но заготовка также будет скруглена из-за накопления стружки. Поэтому даже если электроды полностью свободны от износа, всё равно невозможно получить полную очистку из-за равноудаленной природы зазора разряда. Если требуется малый радиус скругления, необходимо уменьшить разрядной зазор.

В общей обработке полостей требования к чистым углам часто не очень строги. Однако обработка штампов часто требует очистки и углов, что можно достичь увеличением глубины проникновения электрода.

Точность ЭЭО в основном отражается в зазоре обработки Δ, наклоне обработки tgα или угле наклона α, радиусе скругления углов R и шероховатости поверхности.

Зазор обработки Δ можно выразить следующей формулой:

Δ = δ + a + d

В формуле δ — односторонний начальный разрядной зазор; a — односторонняя величина разрядного износа; d — односторонний износ электрода.

Наклон обработки tgα — это разница между максимальным размером обработки верхней части заготовки и минимальным размером обработки нижней части заготовки, деленная на расстояние h между измерительными поверхностями, что можно выразить формулой:

Или через угол наклона α:

где:

Δmax: максимальный размер обработки верхней части заготовки на измерительной поверхности

Δmin: минимальный размер обработки нижней части заготовки на измерительной поверхности

α: угол наклона h: расстояние между верхней и нижней измерительными поверхностями

Радиус скругления углов R указывает степень острых углов, появляющихся при ЭЭО. Это важный показатель для заготовок с острыми углами и шлицами.

Во время ЭЭО между электродом и заготовкой существует определенный разрядной зазор. Если разрядной зазор остается неизменным в процессе обработки, его можно компенсировать путем корректировки размера электрода для получения более высокой точности обработки. Однако размер разрядного зазора на самом деле меняется, что влияет на точность обработки.