Общее описание процессов электроэрозионной обработки

Электроэрозионная обработка заключается в изменении формы, размеров, шероховатости и свойств поверхности заготовки под воздействием электрических разрядов в результате электрической эрозии (ГОСТ 25331-82).

Под воздействием высоких температур в зоне разряда происходят нагрев, расплавление и частичное испарение металла. Для получения высоких температур в зоне разряда необходима большая концентрация энергии. Для достижения этой цели используется генератор импульсов (ГИ). Процесс электроэрозионной обработки происходит в рабочей жидкости (РЖ), которая заполняет пространство между электродами (МЭП): при этом один из электродов - заготовка, а другой - электрод-инструмент (ЭИ).

Удаление металла с заготовки происходит в среде диэлектрика за счет микроразрядов, расплавляющих часть металла. По мере сближения электрода-инструмента с заготовкой напряженность E электрического поля возрастает обратно пропорционально расстоянию между электродами:

=U/s, (1.1)

где U - разность потенциалов электрода-инструмента и заготовки, - зазор между электродами. [1]

Наибольшая напряженность возникает на участке, где зазор минимален. Расположение этого участка зависит от местных выступов, неровностей на инструменте и заготовке, от наличия и размеров электропроводных частиц, находящихся в межэлектродном промежутке. Первой стадией эрозионного процесса является межэлектродный пробой (МЭП) в результате образования зоны с высокой напряженностью поля. Под действием разряда происходит ионизация промежутка, через который между электродами 3 и 2 рис.1.1 начинает протекать электрический ток, т.е. образуется канал проводимости 6 - сравнительно узкая цилиндрическая область, заполненная нагретым веществом (плазмой), содержащим ионы и электроны. Через канал проводимости протекает ток, при этом скорость нарастания его силы может достигать сотен килоампер в секунду. На границе канала происходит плавление металла, образуются лунки 5.

Второй стадией является образование около канала проводимости газового пузыря 7 из паров жидкости и металла. Вследствие высокого давления (2*107 Па) канал проводимости стремится расшириться, сжимая окружающую его газовую фазу. Вследствие инерции сначала газовый пузырь и окружающая его жидкость неподвижны. Затем начинается их расширение. Границы канала проводимости движутся с высокой скоростью в радиальном направлении. Скорость расширения может достигать 150 .200 м/с. На наружной границе образуется так называемый фронт уплотнения. В нем давление скачкообразно меняется. От исходного в жидкости до высокого на границе фронта.

Третьей стадией будет прекращение тока, отрыв ударной волны от газового пузыря и продолжение его расширения по инерции. Ударная волна гасится окружающей жидкостью 8. Вначале этой стадии в межэлектродном пробое находится жидкий металл 4 в углублениях электродов; газовый пузырь, внутри которого имеются пары металлов заготовки инструмент; жидкий диэлектрик. Когда газовый пузырь достигнет наибольшего размера, давление внутри него резко падает. Содержащийся в лунках расплавленный металл вскипает и выбрасывается в межэлектродное пространство.

Рис. 1.1 Схема процесса электроэрозионной обработки

После прекращения действия импульсного разряда напряжение на электродах падает. Начинается процесс деионизации рабочей жидкости, т. е. нейтрализация заряженных частиц, и электрическая прочность рабочей жидкости восстанавливается. Пространство между электродами подготовляется для нового прохождения очередного разряда. Если на электроды от генератора импульсов периодически поступает импульсное электрическое напряжение, то процесс будет повторяться.

Процессы, протекающие в канале разряда, представлены на рис. 1.2.

Рис. 1.2. Взаимосвязь основных физико-химических процессов при ЭЭО

Еще статьи по экономике

Инвестиционная деятельность
Во всех развитых странах мира государство играет важную роль в развитии экономики. В руках правительства сосредоточены различные рычаги управления экономикой. Это и законодательная власть и ...

Использование механизма государственно-частного партнерства
В настоящее время в рамках неустойчивой экономической ситуации в России и мире усиливается тенденция к активизации отношений государства и частного бизнеса в направлении решени ...

Конкуренция и партнерство как основные виды экономического взаимодействия
социальное взаимодействие конкуренция партнерство Конкуренция и партнерство признаются основными видами экономического взаимодействия, вместе с тем имеется дефицит теоретически ...