Электроэрозионная обработка

Физическая сущность

В основе методов электроэрозионной обработки лежит использование энергии электрического разряда, возбуждаемого между электродами - инструментом и обрабатываемой заготовкой для удаления материала при формообразовании детали.

В настоящее время к электроэрозионной обработке относятся:

o электроискровая,(конденсаторные генераторы)

o электроимпульсная,(независимые генераторы)

o электроконтактная.

При прохождении между двумя электродами импульсов электрического тока возникает разрушение электродов, т. е. электроэрозия. Разрушение электрода происходит путем образования лунки на его поверхности под воздействием единичного электрического разряда. Причина образования лунки - местный нагрев электродов до очень высокой температуры.

Механизм разрушения материала можно представить так. При сближении двух металлических электродов находящихся под. напряжением, наступает момент, когда между участками электродов, находящихся на минимально расстоянии один от другого, создается электрическое поле высокой напряженности. Это приводит к пробою межэлектродного промежутка. В начале пробоя электроны, вырывающиеся из наиболее выступающих участков поверхности катода, устремляются к аноду. При столкновении электронов с молекулами газа (воздуха) происходит ионизация газа ~ межэлектродной среде и образуется узкий проводящий канал, по которому лавинообразно устремляется поток электронов. Лавина электронов несете значительное количеств энергии, которая высвобождается на материале электрода анода в виде тепловой энергии и приводит к локальном, расплавлению и частичному испарению электрода.

Возникновение и распределение электрическихразрядапо поверхности определяется изменениемминимальнойрасстояния между взаимодействующимиповерхностямиэлектродов. Вследствие этого при обработке (в условия воздействия на материал периодических импульсов определенной последовательности) на электроде-заготовке отражается форма электрода-инструмента.

Процесс эрозии значительно интенсифицируется в жидкости. Удаляемый из эрозионной лунки металл в жидкости застывает в виде мелкодиспергированных гранул шаровидной формы. Пробой в жидкости в настоящее время изучен еще недостаточно.

Рис.1 Схема ЭЭО. 1 – переменное сопротивление; 2 – конденсатор; 3 – электрод; 4 – деталь; 5 – ванна с рабочей жидкостью.

При пробое жидкости образуется ионизированный канал проводимости, по которому проходит вся энергия импульса. При этом часть энергии выделяется в жидкости в виде ударной волны и кавитационного пузыря. Другая часть энергии выделяется на электродах в виде тепловой энергии вследствие прохождения тока через электроды (до 30—40% энергии, выделяемой в искровом промежутке).

Электроэрозионный процесс является электротермическим. Нагрев поверхности электродов создается в результате бомбардировки анода электронами и катода - положительными ионами. Вначале разряд обусловлен ионами жидкости, затем - ионизированными парами металла. Температура канала искры достигает 40000 С, температура на поверхности металла электрода 10000° С.