Вопрос 6. Вычертите схему электроискрового метода обработки металлов и кратко опишите его сущность, достоинства и недостатки. Ответ должен быть конкретным обоснованным.

Электроискровой способ обработки металлов основан на явлении электрической эрозии, т.е. на явлении разрушения поверхности, металла под действием электрических искровых разрядов.

Схема процесса электроискровой обработки показана на рис. 1.

К инструменту и детали, которую мы хотим обработать, подводится постоянный ток определенной силы и напряжения. При этом инструмент и обрабатываемая деталь являются электродами. Если далее инструмент (катод) приближать к детали (аноду), то при определенном расстоянии D между ними этот промежуток (пробивной зазор) под действием электрического поля начнет пробиваться электронами. В узком промежутке D (около 0,05 мм при напряжении 220 в и емкости 300-400 мкф) образуется интенсивный электронный поток, переносящий с собой значительное количество электричества. В месте пробоя возникает высокая температура, расплавляющая и даже испаряющая любой металл, который выбрасывается в виде жидких частиц.

Чтобы частицы металла, вырванные разрядом из электрода-изделия, не перескакивали на электрод-инструмент и не искажали его формы, искровой промежуток D заполняется жидкостью (керосином, маслом). Жидкая среда останавливает полет частиц металла и вымывает их из зоны обработки. Каждый отдельный разряд вырывает из электрода-изделия определенную порцию металла, величина которой зависит от количества электроэнергии при разряде.

Интенсивность и длительность искрового разряда меняются в зависимости от емкости, силы тока, напряжения и источника питания, состава материалов электродов (инструмента-катода, детали-анода), состава и состояния рабочих сред искрового промежутка D между инструментом и деталью.

Емкость служит для того, чтобы накопить энергию и мгновенно выделить ее в виде сильного искрового разряда. Емкость, применяемая, при электроискровом способе обработки металлов колеблется от 0,25 до 600 мкф.

Сила тока и напряжение устанавливаются в зависимости от вида обработки и колеблются от 0,2 до 300 а и от 10 до 220 в.

С уменьшением емкости, силы тока и напряжения качество обработки повышается.

Принцип работы электроискрового станка для прошивки отверстий (рис. 2) заключается в следующем: после закрепления изделия на столике 2 с помощью рукояток 5 и 7 производят настройку положения электрода-инструмента 3 с таким расчетом, чтобы отверстие получилось в нужном месте. Затем вращением рукоятки 8 бак 1 поднимается до тех пор, пока деталь не скроется под поверхностью жидкости (керосина). После этого включается станок, и электрод-инструмент 3 с помощью рукоятки 4 опускается до появления первых разрядов. Дальнейшая обработка производится автоматически. За ходом прошивки можно наблюдать по приборам 6.

Достоинства и недостатки метода.

Весьма эффективна электроискровая прошивка отверстий малых диаметров. Так, на Ленинградском карбюраторном заводе им. В. В. Куйбышева получение отверстия диаметром 0,15 мм в распылителе занимает 25 сек., применявшееся же ранее механическое сверление продолжалось 2 мин. Кроме того, получение отверстий столь малых диаметров при помощи сверл представляет исключительные трудности хотя бы уже потому, что сверлу требуется сообщить скорость вращения с числом оборотов до 60 000 в минуту.

Метод позволяет получить хорошую поверхность, но не обладает достаточной производительностью. Кроме того, при этом методе износ инструмента относительно велик (достигает 100% от объёма снятого материала).