Головна » Статті » Конференція_2016_10_20-21 » Секція_4_Технічні науки

РОЗМІРНА ОБРОБКА ЕЛЕКТРИЧНОЮ ДУГОЮ ОТВОРІВ СКЛАДНОГО КОНТУРУ

Шмельов Віталій

к.т.н., доцент, доцент кафедри обробки металів тиском та спецтехнологій

Юр’єв Віталій

аспірант

Науковий керівник: д.т.н., проф. Носуленко В.І.

Кіровоградський національний технічний університет

м. Кропивницький

 

РОЗМІРНА ОБРОБКА ЕЛЕКТРИЧНОЮ ДУГОЮ ОТВОРІВ СКЛАДНОГО КОНТУРУ

 

При одержанні отворів складної форми особливо в товстолистових деталях, зазвичай, застосовують фізико-технічні способи обробки, а саме плазмову обробку, лазерну обробку та різновиди електроерозійної обробки - електроіскрову обробку та розмірну обробку електричною дугою (РОД) [1].

Недоліком плазмової обробки є оплавлення поверхні зрізу та велика до 1мм зона термічного впливу, що потребує подальшого відпалу матеріалу. Також, при товщині матеріалу до 2мм термічні напруження призводять до викривлення деталі [2].

Лазерне різання має обмеження по товщині матеріалу, десь до 10...15мм, наявність зони термічного впливу, високу вартість обладнання [3].

Електроіскрова обробка дозволяє уникнути вищезазначених недоліків плазмового та лазерного різання, але відрізняється низькою продуктивністю. Спосіб РОД порівняно з електроіскровою обробкою забезпечує значно більшу продуктивність, десь на порядок і більше.

Для РОД отворів складного контуру в товстолистових деталях використовують дві технологічні схеми формоутворення. Згідно технологічної схеми формоутворення (рис. 1а) робоча рідина прокачується в напрямку від периферії електрода-інструмента (ЕІ) до його центра, надалі відпрацьована рідина із продуктами ерозії видаляється через технологічний отвір в ЕІ. При реалізації зазначеної схеми формоутворення, постає проблема в забезпеченні рівномірної течії робочої рідини в міжелектродному зазорі, що, власне і забезпечує відповідну якість отвору [4]. Для цього застосовують ЕІ, який відрізняється тим, що на його торцевій поверхні передбачається робочий поясок в межах 3…5мм,  а від нього в напрямку отвору передбачається нахил робочої торцевої поверхні в межах кута α = 3…5°. (рис. 1.б).

         

а)                                                                    б)
1 - ЕІ; 2 - заготовка; 3 - гумова підкладка; 4 - підкладна плита; 5 - камера; 6 – гідрокамера.

Рис. 1. Схема процесу при прокачуванні через електрод

При цьому рівновіддаленість зовнішнього контуру робочої поверхні по найбільш короткій нормалі до периметру забезпечує однакову відстань прокачування робочої рідини  в міжелектродному зазорі, тобто однаковий гідродинамічний опір, завдяки чому забезпечується рівномірна течія робочої рідини і відповідно забезпечуються якісні характеристики, власне шорсткість і зона термічного впливу на обробленій поверхні деталі. Крім того кут α сприяє руйнуванню відходу видовженими дугами, а отже забезпечує збільшення продуктивності процесу обробки.

Згідно іншої технологічної схеми формоутворення (рис.2) робоча рідина прокачується в напрямку від периферії  електрода-інструмента 1 до його центра і надалі відпрацьована рідина із продуктами ерозії видаляється через технологічний отвір 2 в заготовці. Щоб забезпечити якісний вихід ЕІ з отвору, необхідно уникнути впливу видовжених дуг на заготовку 2. Для цього передбачено підкладку 4. Заготовка разом з підкладкою за рахунок різьбового з’єднання притискається гайкою 3 до фланця 6. Фланець кріпиться до підкладної плити 7.

1 - ЕІ;

2 - заготовка;

3 - притискна гайка;

4 - підкладка;

5 - герметизуюча прокладка;

6 - фланець;

7 - підкладна плита;

8 – гідрокамера

Рис. 2. Схема процесу при прокачуванні через заготовку

Обробка починається з технологічного отвору в заготовці. Надалі  ЕІ рухається донизу його робоча нахилена ділянка з кутом β=45…60° “розганяє” отвір до необхідної форми. На завершенні процесу калібруючи ділянка ЕІ забезпечує необхідні розміри отвору. Кут β вибирається із умов утворення стабільного процесу течія робочої рідини, а також забезпечення  мінімально можливої висот вертикальної робочої ділянки електрода.

Використання запропонованих технологічних схем отримання отворів складного контуру, за умов РОД, дозволяє отримувати отвори з необхідною якістю поверхні з високими показниками продуктивності обробки.

 

Література

  1. Носуленко В.И. Размерная обработка металлов электрической дугой / В.И. Носуленко //Электронная обработка материалов, 2005. №1. – С. 8 – 17.
  2. Потапов В. А. Опыт эксплуатации лазерных установок для резки на заводах США /В.А. Потапов // Сварщик. -2000.  № 6. - С. 32-36.
  3. Быховский Д. Г. Плазменная резка / Д.Г. Быховский // Режущая дуга и энергетическоео борудование. Л., «Машиностроение», 1972. – С. 168.
  4. Носуленко В.И. Электрическая дуга в поперечном потоке среды – диэлектрика как источник тепла для нових технологий /В.И. Носуленко// Электронная обработка материалов, – 2005. №2. – С. 26-33.
Категорія: Секція_4_Технічні науки | Додав: Admin (19.10.2016)
Переглядів: 235
Всього коментарів: 0