РЕФЕРАТ

по

Методи за окончателно обработване

Студент:  

Ивайло Атанасов Александров  

Факултетен  № 20180725

Тема : Методика за провеждане на лабораторни упражнения

Разработил:                                                          Приел:

Ивайло Александров                                           

Казанлък, 2021

ЛАБОРАТОРНО УПРАЖНЕНИЕ № 2

1

ТЕХНИЧЕСКИ УНИВЕРСИТЕТ-СОФИЯ

ТЕХНИЧЕСКИ КОЛЕЖ-КАЗАНЛЪК

ИЗСЛЕДВАНЕ НА ВЛИЯНИЕТО НА ТЕХНОЛОГИЧНИТЕ

ФАКТОРИ ВЪРХУ ПОКАЗАТЕЛИТЕ НА ТЕХНОЛОГИЧНИЯ

ПРОЦЕС ПРИ ОБЕМНО ЕЛЕКТРОЕРОЗИОННО ОБРАБОТВАНЕ

1. Постановка на упражнението

Целта   на   упражнението   е   да   се   усвои   методиката   за   опитно

определяне   на   влиянието   на   технологичните   фактори   (   енергия   на
единичния   импулс   и   честотата   на   следване   на   импулсите)   върху
технологичните   показатели   на   процеса   за   електроерозионно
обработване   (производителност   на   процеса,   разрушаване   на
инструмента,   разстояние   между   електродите   и   височината   на
грапавините   на   обработената   повърхнина).   Значителна   част   от
показателите на технологичния процес зависят само от топлофизичните
характеристики на материалите, от които са изработени инструментът и
заготовката.   Независимо   от   някои   теоретични   възможности   за
теоретично   пресмятане   на   разстоянието   между   двата   електрода
единствената възможност за осигуряване на точността на обработването
е опитно определяне на разстоянието между електродите при определен
режим на реализиране на технологичния процес.

Разрядите   се   характеризират   с   параметрите:   продължителност   на

импулса;   сила   на   тока   I  и   големина   на   напрежението   U;   енергия   на
единичния импулс WИ; честота f и формата на импулсите; коефициент
на запълване Кз.

Енергията   на   единичния   импулс   може   да   се   определи   по

зависимостта

W=0,5 CU

2

,J.

     Енергията на единичния импулс WИ в зависимост от избрания 
режим може да се променя в границите от 5.10-5 до 5 J. От параметрите 
на електрическите разряди зависят размерите на кратерчетата върху 
повърхнината на заготовката и в крайна сметка - показателите на 
процеса.

Сумарната енергия, подавани в работната зона на машината може да

се определи по зависимостта

E=

ηψWfτ:,J 

където
  η  -  е   коефициент   на   полезно   действие   на   разрядния   контур   на
съоръжението;
f - честотата на следване на импулсите;

2

ТЕХНИЧЕСКИ УНИВЕРСИТЕТ-СОФИЯ

ТЕХНИЧЕСКИ КОЛЕЖ-КАЗАНЛЪК

ψ

  -   коефициент,   отчитащ   отношението   на   реализираните   към

подадениrе импулси 

ψ

 < 1;

τ

 - времето за обработване.

От изложеното следва, че основните технологични фактори влияещи

върху   електоерозионното   обработване   са   работното   напрежение   U,
капацитетът на кондензаторната батерия и честотата на импулсите.

Основните технологични показатели на процеса са:

- Обемът на разрушения материал от заготовката за единица време
(производителност на процеса);
- Износването (разрушаването) на инструмента, от което зависи и
точността на обработването;
- Разстоянието между двата електрода. Познаването му е необходимо
при проектирането на технологичния процес. При обемно обработване,
чрез него се пресмятат размерите на инструмента.
     В зависимост от параметрите на импулсите (WИ, I, U, τи, к3), вида на
използвания генератор и схемата на свързване на електродите, 
електроерозионно обработване се осъществява в няколко условни 
разновидности (електроискрово, електроимпулсно, електроконтактно 
обработване и електроерозионно напластяване) при различни режими 
(груби, чисти и фини). Грубите режими се реализират при високи 
стойности на енергията WИ и времетраенето τи и при ниска честота f на
импулсите. Характеризират се с висока интензивност 
(производителност) на отнемане на материала, но качеството на 
обработените повърхнини е ниско. При чистите и фини режими 
енергията WИ на единичните импулси е много малка, а честотата е 
голяма, при което се осигурява високо качество на повърхнините и 
ниска производителност.

2. Методика за провеждане на лабораторното упражнение

Принципната схема на относителното разположение на заготовката и

инструмента   в   процеса   на   обработването   е   показана   на   фиг.   1.5.   От
фигурата   се   вижда,   че   ако   се   измерят   с   достатьчно   висока   точност
диаметрите   на   инструмента   d   и   на   детайла   D,   то   е   възможно
определянето на разстоянието между двата електрода δ. При измерване
и   на   размера   h   е   възможно   да   се   определи   обема   на   отнетия
(разрушения) материал.
При   измерване   на   дължината   на   инструмента   преди   (L

н

)   и   след

обработването   (L

к

),   то   може   да   се   пресметне   износването   на

инструмента.

3

ТЕХНИЧЕСКИ УНИВЕРСИТЕТ-СОФИЯ

ТЕХНИЧЕСКИ КОЛЕЖ-КАЗАНЛЪК

Фиг. 1.5.
От изложеното следва и ·последователността на провеждането на

упражнението:
1. Подготовка на обемна електроерозионна машина за работа.
2. Измерване на диаметъра на инструмента d чрез микрометър.
3.   Измерване   на   началната   дължина   на   инструмента   Lн   чрез
микрометър.
4.   Настройване   на   машината   за   режим   на   работа,   зададен   от
ръководителя на упражнението.
5. Реализиране на обработване в продължение на време t, s, зададено
от ръководителят на упражнението.
6. Отвеждане на супорта и изключване на работното напрежение.
7. Снемане на инструмента и измерване на крайната му дължина Lк.
8. За удобство точки от 2 до 7 се повтарят толкова пъти, за колкото
режима на работа ще се извърши изследването.
 9. Снема се заготовката.
10. Чрез измервателна стойка и измервателен часовник се измерва
дълбочината на обработените отвори h.
11. Чрез измервателен или инструментален микроскоп се измерва
диаметъра на обработените отвори D.
12. Аналитичното обработване на резултатите се извършва по
следните зависимости:
- за производителността на обработването

q =πD

2

h/4τ,mm

3

/min,

- за междуелектродното разстояние

δ = 0,5(D - d), mm,

- за междуелектродното разстояние:
като абсолютна стойност

l=Lн-Lк

4

ТЕХНИЧЕСКИ УНИВЕРСИТЕТ-СОФИЯ

ТЕХНИЧЕСКИ КОЛЕЖ-КАЗАНЛЪК

като относителна стойност

ε

1

 = 100 l/h %.

13. Математическо обработване на резултатите.

Извършва   се   въз   основа   на   подбрания   подход   за   изучаване   на

съответните   зависимости,   т.е.   извършване   на   еднофакторни   или
многофакторни експерименти, което се определя от ръководителят на
упражнението. Съкратено методиката за обработване на резултатите и
по
двата начина е дадена в приложение 1.

3. Последователност на провеждане на упражнението

1. Запознаване с методиката за провеждане на изследването.
2. Извършване на опитите.
3. Измерване на резултатите.
4. Обработване на получените резултатите. Удобно е те да се събират в
таблица 1.1.
5. Построяване на графичните зависимости, от вида на фиг. 1.7.
6. Съставяне на протокол за упражнението, който съдържа:
- кратко   описание   на   целта   и   методиката   за   провеждане   на

изследването;

- получените опитни резултати;
- обработване на резултатите;
- математична и/или графична интерпретация на резултатите;
- изводи от упражнението.

5

ТЕХНИЧЕСКИ УНИВЕРСИТЕТ-СОФИЯ

ТЕХНИЧЕСКИ КОЛЕЖ-КАЗАНЛЪК

ЛАБОРАТОРНО УПРАЖНЕНИЕ № 3

ИЗСЛЕДВАНЕ НА ЗАВИСИМОСТТА НА ВИСОЧИНАТА 

НА ГРАПАВИНИТЕ ОТ ТЕХНОЛОГИЧНИТЕ ФАКТОРИ ПРИ 

ЕЛЕКТРОЕРОЗИОННО ОБРАБОТВАНЕ

      Качеството на обработените с електроерозия повърхнини се 
характеризира с тяхната грапавост и физикомеханичните свойства на 
повърхностния слой. Грапавостта на обработената повърхнина се формира 
от припокриващите се един с друг произволно разположени кратери, 
получени в резултат на последователно протичащите актове на ерозия. 
Установено е, че размерите (диаметър dk и дълбочина hk) на отделните 
кратери нарастват с увеличаване на енергията и намаляват с намаляване на
продължителността на импулсите, а така също зависят и от материала на 
електродите. 
      С електроискров режим се достига грапавост Rа = 0,2÷0,3µт при 
обработване на твърда сплав и Rа = 0,3÷0,6µт при обработване на стомана. 
След обработване с електроимпулсен режим грапавостта е в границите на 
Rz = 20÷40µт. При електроконтактно обработване в течност се достига до 
Rа = 0,5÷0,8µт, а при електроискрово напластяване - до Rz = 10÷200µт, 
като височината на грапавините нараства с увеличаване дебелината на слоя
нанесен метал. От значение е и ролята на диелектричната среда за 
грапавостта (например за определен режим и използване на керосин 
грапавостта е Rz = 49µт, а при използване на дестилирана вода Rz = 11µт).

1. Постановка на упражнението

Височината на грапавините на повърхнините след електроерозионно

обработване   е   съществен   технологичен   показател   за   качеството   на
изделието.   Височината   на   грапавините   Ra,   µm   в   значителна   степен
зависи   от   същите   технологични   фактори   ,   както   разгледаните   в
предното упражнение. 

6

ТЕХНИЧЕСКИ УНИВЕРСИТЕТ-СОФИЯ

ТЕХНИЧЕСКИ КОЛЕЖ-КАЗАНЛЪК

Целта на упражнението е опитно да се установи влиянието енергията

на единичния импулс ( влиянието на U и С) и честотата на импулсите f
върху височината на грапавините на обработената повърхнина т.е. да се
получи зависимостта 

Ra = f(U,C,t), µm

.

2. Методика за провеждане на лабораторното упражнение

Упражнението се провежда върху обемна електроерозионна машина.

За   провеждането   му   се   ползва   същата   заготовка,   но   правоъгълен
инструмент от същия материал, както и при предното. Стойностите на
технологичните   параметри   на   процеса   също   се   запазват.   Основната
разлика   в   сравнение   с   предходното   упражнение   е,   че   времето   за
извършване на всеки опит е в границите на 5 + 10 s, което е достатъчно
за да се получи отпечатък, както схематично е показано на 1.8.

Измерването   на   височината   на   грапавините   се   извършва   чрез

профилометьр.   От   изложеното   следва,   че   последователността   за
извършване на опитите не се различава от тази за предното упражнение
като част от измерванията, свързани с износването на инструмента не
се извършват.

3. Последователност на провеждане на упражнението

1. Запознаване с методиката за провеждане на изследването. 
2. Извършване на опитите. 
3. Измерване на резултатите.
4. Обработване на получените резултатите. Удобно е те да се събират
в таблица 1.2 

5. Съставяне  на протокол за упражнението, който съдържа  кратко
описание   на   методиката   за   провеждане   упражнението,   опитните

7

ТЕХНИЧЕСКИ УНИВЕРСИТЕТ-СОФИЯ

ТЕХНИЧЕСКИ КОЛЕЖ-КАЗАНЛЪК

резултати и тяхното

обработване и изводи. Графичното обработване

на резултатите  се извършва в координатни системи, аналогични с
показаните на фиг. 1. 7.

Таблица 1.2

№

U

C

f

Ra

V

pf

kHz

μm

1
2

…

ЛАБОРАТОРНО УПРАЖНЕНИЕ № 4

ИЗСЛЕДВАНЕ НА ВЛИЯНИЕТО НА ЕЛЕКТРИЧЕСКИТЕ

ПАРАМЕТРИ ВЪРХУ ТЕХНОЛОГИЧНИТЕ ПОКАЗАТЕЛИ

ПРИ

ЕЛЕКТРОЕРОЗИОННО ОБРАБОТВАНЕ ЧРЕЗ НЕПРОФИЛИРАН

ИНСТРУМЕНТ

      Електроерозионно обработване с непрофилен (нишков) електрод.
Много широко приложение при изработването на детайли (матрици
и поансони за щанци, пресформи, профилни шайби за екструзия и
др.)   намира   контурното   изрязване,   а  така   също   прорязването   и
разрязването с нишков електрод. 
           Специфична   особеност   на   схемата   е   необходимостта   от
ефективно   прочистване   на   прорязания   канал   и   работната   зона   от
продуктите на ерозията. Това е необходимо не само за увеличаване
на   производителността,   но   и   за   поддържане   на   устойчивостта   на
процеса, тъй като продуктите от ерозията се натрупват в канала зад
нишката 1, образувайки плътна зона 2, която може да предизвика
погрешен сигнал и да доведе до скъсване на нишката.
      Друга особеност е появата на трептения на нишката под 
въздействието на електростатични, електромагнитни сили, а така 
също и сили - реакции на електрическите разряди. Тези трептения 
зависят и от конструкцията и параметрите (плавност, скорост) на 
механизма за пренамотаване на нишката, енергията на импулсите, 
вида и вискозитета на диелектричната течност.

1. Постановка на упражнението.

8

ТЕХНИЧЕСКИ УНИВЕРСИТЕТ-СОФИЯ

ТЕХНИЧЕСКИ КОЛЕЖ-КАЗАНЛЪК

Принципната схема на процеса на електроерозионно обработване с 

непрофилиран електрод е показана на фиг. 1.9.

 От фигурата директно се вижда, че основният показател на 

точността на обработването е широчината на прореза b, mm, която 
зависи от диаметъра на инструмента d и страничната хлабина. 
Останалите показатели на точността на обработването се определят от 
класическите фактори, предизвикващи грешки при обработването. Тук 
следва да се отбележи, производителностга на обработване като правило 
се дава в площ за единица време (примерно mm/min), защото обикновено
заготовката е с постоянна дебелина.

Основните електрически параметри на машина, с релаксацонен 

генератор са работното напрежение U, капацитета на кондензаторната 
батерия С, F и стойността на тока на късо съедиение I, А. Първите два 
определят енергията на единичния импулс, а тока индиректно влияе 
върху честотата на импулсите.

Целта на лабораторното упражнение е опитно да се изясни 

влиянието на напрежението на празен ход U и капацитета на 
кондензаторната С батерия върху производителностга и големината на 
междуелектродното разстояние б при електроерозионно обработване с 
непрофилиран електрод.

2. Методика за провеждане на упражнението

1.Електроерозионната машина се подготвя за работа, съгласно 

описаното в лабораторно упражнение №1:

9

ТЕХНИЧЕСКИ УНИВЕРСИТЕТ-СОФИЯ

ТЕХНИЧЕСКИ КОЛЕЖ-КАЗАНЛЪК

- Пускане на водата, която едновременно се ползва за охлаждане на

елементи от генератора и за диелекгрик в работната зона.

- Включване на мрежовото напрежение 

  -    Установяване на заготовката и инструмента.

      -    Регулиране на нивото на диелекгрика във ваната. 
      -    Настройване на режима за работа. 
      -    Включване на работното напрежение
      -    Регулиране на работното напрежение
      -    Настройване на машината на размер
      -    Подвеждане на инструмента към повърхнината на заготовката
      -    Включване на работното подаване
      -    Настройване на следящата система
      -    Прекратяване на обработването се извършва чрез преместване на
супорта на бърз ход, след което се изключва работното напрежение

2.По указания на ръководителя на упражнението се настройват 

скоростта на движението на жицата и нейния опън.

З.      Настройва се стойността на капацитета и на напрежението U 

90V и се извършва обработване на прорез в продължение на време t = 2 
min.

4.      Точка З се повтаря за останалите възможни стойности на 

напрежението.

5.      По аналогия с точки З и 4 се извършва обработване при 

няколко различни стойности на капацитета.

6.      Сваля се заготовката и чрез микроскоп се измерват широчината

b и дължината L на всеки от прорезите.

7.

Чрез микроскоп се измерва диаметъра d на неработил участьк 

от жицата, която е ползвана за инструмент.

8.

Обработване на получените резултати. 

Удобно е резултатите да се събират и обработват в таблица от вида 
на 1.3.

Пресмятанията се извършват по зависимостите:

10

ТЕХНИЧЕСКИ УНИВЕРСИТЕТ-СОФИЯ

ТЕХНИЧЕСКИ КОЛЕЖ-КАЗАНЛЪК