Наладка электрода-инструмента на заданную глубину прошивания отверстия

Установка глубины прошивания отверстия или глубины полости в заготовке устанавливают на станке с помощью устройства, показанного на рисунке 1.62, которое автоматически отключает движение подачи электрода-инструмента D_s при достижении заданной глубины.

Рис. 1.62. Устройство для установки глубины обработки

Устройство закреплено на шпиндельной бабке 9 (см. рис. 1.59) станка и содержит следующие части: измерительную головку 1 с выдвижным валиком 2, индикатор 4 с наконечником 3, измерительную линейку с делениями 6, движок с нониусной шкалой 7, концевой выключатель 5. Измерительная линейка 6 имеет шкалу от 0 до 200 мм с ценой деления 1 мм, цена деления шкалы нониуса движка 7 равна 0,05 мм.

Для установки с помощью данного устройства заданной глубины обработки отверстия ℓ необходимо:

— ослабить фиксирующий болт 8 движка 7 и отодвинуть движок вниз;

— опустить электрод-инструмент вниз до касания с заготовкой, выполнив следующие действия:

нажать кнопку включения режима быстрого автоматического опускания пиноли шпиндельной бабки 26 (см. рис. 1.60) с электродом-инструментом,

нажать кнопку 2 перемещения пиноли вниз, расположенную на панели с правой стороны шпиндельной бабки, для её быстрого перемещения (рис. 1.63),

выключить выключатель контроля скорости движения пиноли (кнопка 26 на рис. 1.60), когда электрод будет рядом с заготовкой, что обеспечит возможность придания пиноли низкой скорости опускания,

нажать кнопку 2 (рис. 1.63)перемещения пиноли вниз на панели с правой стороны шпиндельной бабки для медленного перемещения пиноли и держать её нажатой до момента касания электрода-инструмента с заготовкой; в момент касания загорается светодиод и включается зуммер;

— поднять движок 7 устройства для задания глубины обработки (рис. 1.62) вверх до упора, перемещая плавно стержнем 2 вверх наконечник 3 индикатора 4;

— установить шкалу индикатора 4 по стрелке на «ноль»;

— переместить стержень 2 измерительной головки вниз на заданную глубину обработки ℓ, производя при этом отсчет перемещения по индикатору 4 с ценой деления 0,01 мм, шкале линейки 6 и нониусу движка 7 или при помощи измерительной головки 1 (цена деления ‒ 0,01 мм);

— закрепить движок 7 на линейке с помощью винта 8 (см. рис. 1.63).

Наладка режима обработки

Наладка режима обработки включает установку выбранных значений параметров режима и их корректировку при изготовлении первой пробной детали.

Перед наладкой режима обработки на станке должны быть выполнены следующие работы:

— установлена и закреплена заготовка на столе станка 3 (см. рис. 1.59);

— проверена работа гидравлической системы;

— ванна для электролита 4 должна быть заполнена до требуемого уровня, при этом кнопка датчика контроля разряда 6 (см. рис. 1.60) не должна быть нажата;

— установлена глубина обработки l;

— кнопка 7 контроля автоматического останова не должна быть нажата, её следует поставить в положение «OFF»;

— рукоятка 16 определения состояния электрической дуги должна стоять в позиции «2»;

— пиноль с электродом-инструментом должна быть отведена от заготовки с помощью кнопки управления перемещением пиноли 1 (см. рис. 1.63).

После выполнения этих процедур для наладки режима электроэрозионного прошивания нужно выполнить следующие действия.

1. Включить питание станка выключателем 1 (см. рис. 1.60), поставив его в положение «1».

2. Установить полярность напряжения на электродах с помощью переключателя 15.

3. Поставить переключатель диапазонов напряжения на электродах 11 в позицию низкого напряжения.

4. Установить кнопками 9 заданное значение средней силы тока I_ср.

5. Установить переключателем 8 длительности импульсов разряда заданное значение t_и.

6. Установить рукояткой 17 длительность паузы (перерыва) t_п между импульсами.

7. Поставить рукоятку 21 в позицию, соответствующую выбранному значению низкого напряжения U_ср на электродах.

8. Установить рукоятками 19 и 20 величину и время периодического отвода ‒ подвода электрода-инструмента для удаления продуктов эрозии из зоны обработки.

9. Включить электропитание и подвести электрод-инструмент к заготовке.

10. Включить кнопкой 4 прокачку жидкости через ванну.

11. Включить кнопкой 2 (см. рис. 1.63) движение автоматической подачи шпиндельной бабки (электрода-инструмента) и вести визуальный и звуковой контроль хода процесса прошивания по приборам и светодиодам 12 и 14 пульта управления станком.

12. При выявлении нехарактерных шумов, при отсутствии постоянного ровного звука, нестабильности разряда, низкой производительности процесса произвести коррекцию режима обработки с помощью рукояток отвода ‒ подвода электрода-инструмента 19 и 20 и рукоятки установления величины межэлектродного зазора 21.

Содержание работы

Лабораторная работа включает: изучение назначения и устройства электроэрозионного станка марки Sure First модели ED-203, проведение экспериментов по определению технико-экономических показателей электроэрозионного прошивания отверстий; выполнение индивидуального задания и подготовку отчёта.

Порядок проведения работы

1. Изучите назначение и устройство станка.

2. Проследите за наладкой станка к электроэрозионному прошиванию отверстия учебным мастером при следующих исходных условиях обработки:

— материал заготовки ‒ сталь 45, HRC_э 45…48;

— материал электрода-инструмента – медь;

— рабочая жидкость – «Mentor-28» фирмы ESSO;

— температура рабочей жидкости – 20 ºС;

— прокачка рабочей жидкости через межэлектродный промежуток не проводится; вымывание продуктов эрозии осуществляется в момент быстрого подъёма электрода инструмента на высоту h = 2 мм и времени подъёма ‒ опускания τ_h = 2 с (значения высоты подъёма и времени выдержки могут варьироваться по заданию преподавателя);

— размеры прошиваемого сквозного отверстия: диаметр обработки d, мм (задаётся преподавателем), глубина обработки ℓ = 2,0 мм.

3. Измерьте фактический диаметр электрода-инструмента d_эи микрометром с точностью 0,01 мм. Занесите данные в протокол измерений, приведённый как «Приложение» в разделе «Содержание отчёта».

4. Получите от преподавателя задание на исследование технико-технологических параметров электроэрозионной обработки и нахождению их зависимостей от режима обработки[4]. Задаются значения средней силы тока I_ср, время действия импульсов τ_и и перерыва между импульсами τ_п, среднее напряжение на электродах U_ср.

Конкретные значения варьируемого параметра задаёт преподаватель. Задание фиксируется в протоколе измерений.

5. Под руководством учебного мастера установите на станке режим обработки.

6. Проследите за работой учебного мастера по прошиванию трёх отверстий на установленных режимах обработки при принятых постоянных условиях обработки. Зафиксируйте время прошивания по каждому эксперименту , среднюю силу тока и напряжения по приборам в каждом из экспериментов (i — номер эксперимента). Данные занесите в протокол измерений.

7. Измерьте диаметры прошитых отверстий на инструментальном микроскопе с точностью 0,005 мм.

8. Измерьте шероховатость обработанных поверхностей отверстий по параметру Ra с помощью профилометра MarSurf PS1 на специально подготовленных образцах. Все полученные в экспериментах данные занесите в протокол исследования.

9. Рассчитайте по каждому эксперименту:

— теоретическое значение межэлектродного зазора по формулам (1.50), (1.51) и теоретический номинальный размер отверстия после электроэрозионного прошивания , используя формулу (1.49);

— погрешности диаметров изготовленных отверстий

Δ d_i = ‒ ; (1.52)

— объемную производительность, мм³/мин,

П _v = Sb/t_о, (1.53)

где S — площадь поперечного сечения отверстия, мм²; b — толщина заготовки, мм; t_о — время прошивания, мин.

— производительность по массе, кг/мин,

П_m = 10^-9 П _v r, (1.54)

где r — плотность материала заготовки, кг/м³;

— энергию импульса W_и, Дж, по формуле (1.48);

— удельный расход электроэнергии, Дж/кг,

w_m = 60 W_иf / П_m = 60 I_срU_ср / П_m. (1.55)

10. Экспериментально полученные значения межэлектродного зазора d_б; сопоставьте со значениями, определёнными по формулам (1.50), (1.51)/

11. Оформите исходные данные, результаты измерений и расчётов по форме таблиц 1.33 и 1.34.

Таблица 1.33

Режим обработки и результаты прошивания отверстий

Номер эксперимента	Режим обработки	Результаты эксперимента	Условия обработки
Iср, А	tи, с	tп, с	Uср, В	, мин	, мм	Rai, мкм
								Raчерт,мкм dэи, мм; h, мм; τh, с.

 

Таблица 1.34

Результаты экспериментов и расчётные данные

№ п/п	Боковой зазор, мм	Диаметр отверстия детали, мм	Ra, мкм	Пm, кг/мин	П v, мм^3/мин	Wи,Дж	w, Дж/кг
				Δ di	IT

12. Постройте графики зависимостей τ_о, Ra, П_m, W_и, w, δ_б, Δ d от варьируемого в экспериментах параметра режима обработки.

13. Выполните анализ полученных результатов, отметив преимущества и недостатки процесса электроэрозионного прошивания отверстий в сравнении с методами размерной обработки, параметры которых представлены в таблице 1.35.

Таблица 1.35

Характеристики методов обработки отверстий (диаметр 5–10 мм)

Метод обработки	Производительность по массе, Пm, кг/мин	Удельный расход электроэнергии, wm, Дж/кг	Шерохо-ватость, Rа, мкм	Точность диаметра отверстия, квалитет
Сверление	0,03–0,1	1×10^5–5×10^5	6,3–12,5	12–14
Электрохимическое прошивание	0,001–0,005	1×10^6–2×10^6	2,5–12,5	10–14

14. Выполните индивидуальное задание в соответствии с данными таблицы 1.36 и содержанием п. 4 следующего раздела и составьте отчёт.

Содержание отчёта

1. Название работы.

2. Техническая характеристика станка: модель, наименование, назначение, достижимые квалитеты точности и параметры шероховатости обработанных поверхностей.

Таблица 1.36

Индивидуальные задания

Примечания. 1. Марка материала заготовки – сталь 45, HRC_э = 45…48. 2. Плотность материала r = 8700 кг/м³. ^.3. Шероховатость поверхности задаётся преподавателем в пределах Rа от 0,63 до 12,5 мкм.

3. Цель и содержание эксперимента.

Содержание эксперимента: «Провести электроэрозионное прошивание отверстий в заготовке, измерить размеры и шероховатость обработанных поверхностей, рассчитать технико-экономические характеристики процесса».

3.1. Условия проведения эксперимента: модель и наименование станка; материал, форма и диаметр электрода-инструмента, материал, твёрдость и толщина заготовки; марка диэлектрической жидкости, способ подачи диэлектрической жидкости в зону обработки, измерительная оснастка.

3.2. Требования к шероховатости поверхностей отверстия трёх заготовок по параметру Ra в областях чистовой, получистовой и чистовой обработки.

3.3. Выбранные значения параметров режима обработки.

3.4. Результаты экспериментов в виде таблицы 1.33.

3.5. Расчет технико-экономических параметров электроэрозионной обработки и заполнение таблицы 1.34.

3.6. Результаты измерения диаметров и заполнение таблицы 1.34.

3.7. Построение графиков зависимостей, указанных в п. 12 «Последовательность проведения эксперимента (индивидуально каждому студенту с охватом всех указанных в данном пункте графиков).

3.8. Выводы по результатам экспериментов.

4. Номер, формулировка и исходные данные индивидуального задания (таблица 1.36).

Индивидуальное задание: «Выбрать режим и рассчитать основное время электроэрозионный обработки заготовки».

4.1. Чертёж детали и указанные в задании характеристики процесса.

4.2. Схема электроэрозионный обработки заготовки.

4.3. Режим работы электроэрозионного станка.

4.4. Расчет основного времени обработки t _о (используются данные, полученные при проведении эксперимента).

4.5. Эскиз используемого для обработки электрода-инструмента.

5. Приложение. Протокол измерений (по далее приведённой форме).

Приложение

Протокол измерений к лабораторной работе « Назначение и устройство электроэрозионного станка марки Sure First модели ED-203 »

Группа _______________

Дата проведения эксперимента «____» _____________ 201___ г.