Цель, объект и средства исследования.

Методика изготовления трубчатых электродов-инструментов для микроэлектроэрозионной обработки

Для формирования малых отверстий (диаметром менее 100÷500) в изделии, необходимо совершенствование электроэрозионной технологии и технологического оснащения с целью повышения производительности, качества и точности обработки. Применение проволочных ЭИ для получения микроотверстий имеет хорошие перспективы, но создаёт ряд проблем, связанных с малой жесткостью ЭИ, затрудненной эвакуацией продуктов эрозии и др., что вызывает необходимость поиска новых схем, режимов микроэлектроэрозионной обработки и проведения дополнительных исследований в данной области [61,64].

Получение микроэлементов и микроотверстий на поверхности требует:

1) использования специализированных ЭИ, так как геометрические размеры таких ЭИ меньше, чем размеры получаемых элементов;

2) применение специализированного оборудования и режимов обработки обеспечивающих высокие показатели точности и качества обрабатываемой поверхности при достаточно высокой производительности обработки.

На рисунке 3.1 представлены схемы двух различных вариантов получения микроэлемента размером менее 0,3 мм методом МЭЭО. Формирование внешнего контура площадки производится охватом внешней поверхности заготовки внутренней поверхностью ЭИ. В первом варианте ЭИ в виде пластины с отверстием диаметром 0,3…0,35 мм (рисунок 3.1,а), а во втором варианте трубчатым ЭИ с внутренним диаметром 0,3…0,35 мм (рисунок 3.1,б).

А б

а – электрод-инструмент пластина с отверстием заданного диаметра; б – электрод-инструмент трубчатый элемент с отверстием заданного диаметра;

Электрод-инструмент; 2 – заготовка

Рисунок 3.1 – Схема получения микроэлемента цилиндрической формы охватывающими ЭИ [65]

Цель, объект и средства исследования.

Цель: изготовление трубчатых ЭИ для МЭЭО.

Объект исследования: трубчатые ЭИ с заданными параметрами.

Средства исследования:

1) импульсный источник питания (ИИП);

2) осциллограф (О);

3) электролитическая ячейка (ЭЯ);

4) оптический микроскоп БМИ-1М с микронной индикацией (ОМ);

5) секундомер (С);

6) миллиамперметр (М);

7) фотоаппарат (Ф).

Блок-схема оборудования для проведения опыта представлена на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2 – Блок-схема оборудования для осуществления эксперимента

Блок-схема состоит из электролитической ячейки (ЭЯ), к которой, через миллиамперметр (МА) подведен источник импульсного питания (ИИП). Характеристики тока в цепи отслеживаются с помощью осциллографа (О). Процесс формообразования контролируется с помощью оптического микроскопа (ОМ) и фиксируется на фотоаппарат (Ф). Время процесса регистрируется секундомером (С).

Предложены различные методики изготовления трубчатых ЭИ:

1) на рисунке 3.3 представлены стадии формирования трубчатых ЭИ заданной формы, основанного на механическом снятии нанесенного слоя с оправки [61, 64].

2) на рисунке 3.4 представлены стадии формирования трубчатых ЭИ заданной формы, основанного на вытравливании оправки.

а – нанесение промежуточного слоя никеля заданной толщиной “S1” на оправку диаметром “d”; б – нанесение формообразующего слоя толщиной “S2”; в – снятие формообразующего слоя;

1 – оправка; 2 – слой никеля толщиной “S1”; 3 – слой меди толщиной “S2”

Рисунок 3.3 – Стадии формирования охватывающего электрода-инструмента с заданными размерами

Формирование трубчатых ЭИ различной формы, основанное на механическом снятии нанесенного слоя с оправки, необходимо осуществлять в следующей последовательности:

1) на латунную проволоку диаметром “d” с предварительно подготовленной поверхностью наносится слой никеля заданной толщиной “S1“ (10…100 мкм) (см. рисунок 3.3,а);

2) на слой никеля (с предварительно нанесенным разделительным слоем) наносится слой меди толщиной “S2” (50…500 мкм) (см. рисунок 3.3,б);

3) механическое снятие слоя меди толщиной “S2” (см. рисунок 3.3,в).

полное травление частичное травление

оправки оправки