2.4. Порядок выполнения работы

1. Подготовка станка, электродов, образцов

1.1. Образцы (рис. 3.1) выполнить из двух стальных пластин 1 и 2, соединенных между собой болтами 3. В образцах предварительно изготовить отверстия 4, диаметр А которых должен быть на 3 мм меньше диаметра электрода. Пластины маркировать индексами «А» и «Б», а отверстия – индексами «1», «2», «3» и «4», соответственно.

1.2. Установить образец на стол станка. Отверстия 4 должны занять вертикальное положение. Закрепить образец прижимами.

1.3. Взвесить электроды на аналитических весах. Результаты занести в графу 3 табл. 3.1.

Измерить микрометром диаметры электродов. Результаты занести в графу 5 табл. 3.1.

Установить медный электрод на станке и закрепить.

Таблица 3.1

Экспериментальные параметры электродов

Электрод	Материал электрода	Масса, г		Диаметр электрода, мм						Радиус скругления торца, мм
		до обра-ботки	после обработки	до обра-ботки	расстояние от торца, мм
					1	2	3	4	5
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
1.
2.
3.

1.4. Установить на пульт станка рабочий режим: напряжение, силу тока, скважность импульсов (задает преподаватель).

1.5. Проверить наличие в баке рабочей жидкости, для чего произвести пробный кратковременный пуск насоса.

1.6. Включить станок и по показаниям вольтметра установить наличие напряжения на электродах.

1.7. Установить медный электрод соосно отверстия «1» по конической фаске электрода.

2. Обработка образца на станке.

2.1. Включить насос, заполнить ванну рабочей жидкостью.

2.2. Включить источник питания.

2.3. Включить секундомер и автоматическую подачу станка. Вести обработку в течение 5 минут. Выключить станок, слить в бак рабочую жидкость, отвести электрод от детали.

2.4. Сменить электрод на алюминиевый. Установить его соосно отверстию «2» аналогично п.1.7.

2.5. Откорректировать режим и повторить п.2.1-2.3.

2.6. Сменить электрод на меднографитовый. Установить его соосно отверстию «3» аналогично п.1.7.

2.7. Откорректировать режим и повторить п.2.1-2.3.

2.8. Снять со станка образец и электроды.

3. Обработка результатов.

3.1. Определить последовательно на аналитических весах массу всех электродов с точностью до 0,1 г. Результаты занести в графу 4 табл. 3.1.

3.2. Нанести штангенциркулем на рабочих концах электродов метки через 1 мм по длине.

3.3. Измерить микрометром с коническими опорными поверхностями диаметры электродов. Измерения проводить через 120º. Средние величины диаметров занести в графы 6, 7, 8, 9, 10 табл. 3.1.

3.4. Измерить радиусы скругления электродов радиусомером. Измерения провести через 45º. Средние значения результатов измерений занести в графу 11 табл. 3.1.

3.5. Разъединить образец на пластины.

3.6. Штангенциркулем разметить обработанные части отверстия от торца через 1 мм. Измерить глубины обработанных частей. Результаты занести в графу 9 табл. 3.2.

Таблица 3.2

Экспериментальные параметры образцов

№ отв.	Размеры отверстий от торца, мм					Площ. сечения удаленного металла, мм^2	Шероховат., мкм	Глубина обраб. части, мм	Микротвердость поверхности
	1	2	3	4	5				исх.	обр.
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
1.
2.
3.

3.7. Установить пластины на стол измерительного микроскопа отверстиями к окуляру. Оси отверстий направить параллельно направлению одного из перемещений стола.

3.8. Измерить диаметры отверстий в местах разметки. Результаты занести в графы 2-6 табл. 3.2. В числителе дать диаметры для пластины «А», в знаменателе – для пластины «Б». Усреднить значения диаметров.

3.9. Нанести на миллиметровую бумагу в масштабе 10:1 профиль отверстий после обработки и в исходном образце.

3.10. С точностью до 1 мм² определить площадь сечения удаленного с каждого отверстия металла. Результаты внести в графу 7 табл. 3.2.

3.11. Сравнить полученные образцы с эталонами шероховатости и результаты занести в графу 8 табл. 3.2.

3.12. Вычислить по площади сечения удаленного металла объем снятого с образца металла с точностью до 1 мм^3::

,

где - площадь сечения удаленного металла;

- диаметр отверстия после обработки (берется среднее значение);

- диаметр отверстия в образце до обработки.

3.13. Вычислить массу снятого металла. Результаты занести в графу 2 (табл. 3.3).

Таблица 3.3

Сводная таблица результатов расчетов

№ электрода	Износ электрода	Съем металла, г	Скорость съема		Относит. износ электрода, %	Погрешность, мм	Изменение микро-твердости, %	Глубина изм. слоя, мм	Частота следова-ния импульсов, Гц	Энергоемкость кВт×ч/кг
			г / мин	мм/мин
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
1.
2.
3.

3.14. Вычислить из табл. 3.1 разницу в массе электродов до обработки и после нее. Результаты занести в графу 3 табл. 3.3.

3.15. Вычислить скорость съема металла с образца:

,

где - съем металла с образца (табл. 3.2);

- время обработки.

Результаты занести в графу 4 табл. 3.3.

3.16. Вычислить линейную скорость съема металла с образца:

,

где глубина обработанной части (табл. 3.2);

- время обработки.

Результаты занести в графу 5 табл. 3.3.

3.17. Вычислить относительный износ электродов

,

где - износ электрода (табл. 3.3).

3.18. Нанести на чертеж по п.3.9 в том же масштабе профиля соответствующих электродов и определить разницу между диаметральными размерами отверстия и электрода в каждом сечении. Найти наибольшее и наименьшее значения разниц. Вычесть из наибольшего значения наименьшее для каждого отверстия, полученное значение погрешности обработки занести в графу 7 табл. 3.3.

3.19. Установить образец на стол прибора ПМТ-3 и измерить микротвердость слоя и исходной поверхности. Измерения произвести в трех точках при разных нагрузках. Результаты занести в графы 10 и 11 табл. 3.2.

Рассчитать изменения (прирост или снижение) микротвердости обработанной поверхности относительно исходной. Результаты занести в табл. 3.3 (графа 8).

3.20. Рассчитать энергию единичного импульса:

,

где - средняя величина тока;

- напряжение на электродах.

3.21. По табл. 3.4 найти диапазон толщины измененного слоя.

Таблица 3.4

Энергия единичного импульса, Дж	Глубина измененного слоя, мкм
0,2	3-10
0,2-1,0	10-100
1,0	100-300

3.22. Рассчитать расход энергия на обработку каждого отверстия:

,

где - частота следования импульсов, = 440 Гц;

- время обработки.

3.23. Рассчитать относительный расход энергии для каждого отверстия

.

Результат занести в графу 11 табл. 3.3. Обратить внимание на размерность.

3.24. Установить обработанные образцы на измерительный микроскоп и произвести замеры. По результатам измерений нанести на миллиметровую бумагу форму углублений на поверхности и отметить микротрещины, наблюдаемые на поверхности. При отсутствии таковых записать заключение в от где ответить:

-какие электродные материалы позволяют получить наиболее качественные упрочненные слои и могут быть рекомендованы в качестве основных (при оценке учесть скорость съема, погрешность, относительный износ электродов, энергоемкость);

- для деталей какой точности может быть рекомендован способ электроэрозионного упрочнения в жидкой среде.

Библиографический список

1. Смоленцев В.П. Теория электрических и физико-химических методов обработки. Ч. 1. Обработка материалов с применением инструмента: учеб. пособие / В.П Смоленцев, А.И. Болдырев, Е.В. Смоленцев и др. Воронеж: ГОУВПО «ВГТУ», 2008. 248 с.

Вопросы для самоконтроля

1. Какова область использования электроэрозионной обработки профильным электродом?

2. Как режимы электроэрозионной обработки влияют на глубину измененного слоя?

3. Какие жидкости используются в качестве рабочих сред при электроэрозионной обработке?