Известно, что процесс электроэрозионной обработки невозможен без специальной среды, которая будет способствовать процессу высвобождения продуктов эрозии из межэлектродного промежутка и формообразования, чтобы процесс электроэрозионного съёма металла происходил с максимальной эффективностью. Что же это за среда электроэрозионной обработки?
Этой средой называется рабочая жидкость электроэрозионной обработки.
Как правило рабочая жидкость является диэлектриком и должна соответствовать следующим требованиям:
- обеспечивать высокие технологические показатели электроэрозионной обработки,
- обеспечивать термическую стабильность физико-химических свойств во время воздействия электрических зарядов при электроэрозионной обработке,
- обеспечивать низкую коррозионную активность к материалам электрод-инструмента и обрабатываемой заготовке,
- обеспечивать высокую температуру вспышки и низкая испаряемость,
- обеспечивать хорошую фильтруемость,
- обеспечивать отсутствие запаха и низкую токсичность,
- обеспечивать надежные электроизоляционные свойства,
- обеспечивать безопасность в эксплуатации,
- обеспечивать низкую стоимость.
Рабочие жидкости различаются по своему составу и по качественным показателям: чаще всего используется вода, реже водные растворы двухатомных спиртов, а также низкомолекулярные углеводородистые и кремнийорганические жидкости.
Опытные специалисты ориентируются на технические задачи, при выборе рабочей жидкости, для достижения максимальной эффективности электроэрозионной обработки: обеспечивающая высокий уровень технологических показателей электроэрозионной обработки и оптимальных режимов резания.
Существуют различные виды электроэрозионной обработки:
электроэрозионная отрезка (ЭЭОт), электроэрозионное объёмное копирование (ЭЭОК), электроэрозионное вырезание (ЭЭВ), электроэрозионное прошивание (ЭЭПр), электроэрозионное шлифование (ЭЭШ), электроэрозионная доводка (ЭЭД), электроэрозионное маркирование (ЭЭМ) и электроэрозионное упрочнение (ЭЭУ).
В каждом из этих видов электроэрозионной обработки применяются различные рабочие жидкости, которые обеспечивают оптимальные режимы обработки материала. Как правило, на черновых режимах применяются вязкие рабочие жидкости: смесь керосин – масло индустриальное, а чистовые операции производятся на керосине или на углеводородном сырье.
Рисунок 1 – Ванна с рабочей жидкостью.
На рисунке 1 сфотографирована ванна электроэрозионного прошивного станка SODICK AQ35L в момент прожигания профиля формообразующей, с рабочей жидкостью: синтетическим универсальным диэлектриком, который подходит и применяется, как для электроэрозионной вырезки, так и для электроэрозионной прошивки. Рабочая жидкость находится в системе станка и постоянно проходит фильтрацию, из-за того, что жидкость испаряется, необходимо периодически её доливать в систему до нужного уровня. Согласно строительным нормам температура вспышки паров рабочей жидкости должна быть выше 61 °С.
Принято за правило, что в черновой обработке используются более густые рабочие жидкости с вязкостью (5-6,6)*10-4 м2/с, а для финишной обработки жидкости с меньшей вязкостью (1,8-3,1)*10-4 м2/с. Для черновой обработки используются более густые рабочие жидкости потому что, они способствуют более интенсивному удалению продуктов электроэрозии и тем самым значительно повышают производительность процесса. Чистовая же обработка требует получения на выходе высокие качественные показатели геометрической точности и поверхностных характеристик, поэтому для финишной обработки используются менее вязкие жидкости, что способствует получению высокого качества чистоты поверхностного слоя и геометрических размеров.
Рабочая жидкость непосредственно влияет:
- на скорость удаления металла,
- на износ электрод-инструмента,
- на чистоту поверхностного слоя обработки,
- на энергопотребление и себестоимость процесса электроэрозионной обработки.
Ниже в таблице приведен список рабочих жидкостей, применяемых для различных видов электроэрозионной обработки.
Таблица 1. Рабочие жидкости для электроэрозионной обработки.
Наименование | ГОСТ, ТУ | Температура вспышки в закрытом тигле, ° С | Кинематическая вязкость при 20 ° С, м2/с | Содержание аромтических углеводородов, % | Температура кипения ° С | Рекомендуемый тип применения |
Керосин |
50-90 |
1,8 |
18-20 |
150 |
ЭЭВ |
|
Масло индустриальное И12А, ИЗОА, И40А | ГОСТ 20799-75 |
100 |
12,0 |
30 |
- |
ЭЭОК, ЭЭПр, ЭЭОт |
Смесь керосин-масло индустриальное И12А в отношении 1:1 | - |
61-63 |
6,0 |
22-25 |
- |
ЭЭОК, ЭЭПр, ЭЭОт |
Сырье углеводородное | ТУ 38.101845-80 с изм. №1 |
64 |
3,0 |
3,5-6,5 |
185 |
ЭЭОК, ЭЭПр, ЭЭОт, ЭЭВ |
Смесь сырье углеводородное трансформаторное масло | - |
83 |
6,6 |
17 |
- |
ЭЭВ |
Основа для РЖ ЛЗ-МГ-2 | ТУ 38.3012-77 |
87 |
3,8 |
2,5 |
230 |
ЭЭОК |
Трансформаторное масло | ГОСТ 10121-76 |
54 |
2,2 |
30 |
- |
ЭЭПр, ЭЭОт |
Рабочая жидкость РЖ-3 | ТУ 38.101964-83 |
80 |
3,0 |
5,5 |
200 |
ЭЭВ |
Основа рабочей жидкости РЖ-8 | ТУ38.101883-83 |
120 |
6-8,5 |
- |
265 |
ЭЭОК |
Вода | ГОСТ 2874-82 |
- |
- |
- |
- |
ЭЭВ |
Дизельное топливо Л | ГОСТ 305-82 |
40-61 |
- |
- |
- |
ЭЭМ |
Из всего вышесказанного следует, что в каком производстве бы ни находился участок электроэрозионной обработки, необходимо ответственно подходить к выбору и применению рабочей жидкости для электроэрозионной обработки. Следует учитывать все требования и рекомендации по использованию рабочей жидкости для повышения технологических показателей процесса формообразования и достижения максимальной эффективности и безопасности производственного цикла.
Библиографический список
- Петухов, Ю.Е. Формообразование численными методами / Ю.Е. Петухов. – М. : «Янус-К», 2004. – 200 с.–“
- Гречишников, В.А. Математическое моделирование в инструментальном производстве / В.А. Гречишников, Н.В. Колесов, Ю.Е. Петухов. – М. : МГТУ «СТАНКИН». УМО АМ, 2003. – 116 с.
- Петухов, Ю.Е. Проектирование инструментов для обработки резанием деталей с фасонной винтовой поверхностью на стадии технологической подготовки производства : дис. … докт. техн. наук : 05.03.01 / Ю.Е. Петухов. – М., 2004. – 393 с.
- Петухов, Ю.Е. Численные модели режущего инструмента для обработки сложных поверхностей / Ю.Е. Петухов, Н.В. Колесов // Вестник машиностроения. – 2003. – №5. – С. 61-63.
- Петухов, Ю.Е. Профилирование режущих инструментов среде Т-flex CAD-3D / Ю.Е. Петухов // Вестник машиностроения. – 2003. – №8. – С. 67-70.
- Петухов, Ю.Е. Способ формообразования фасонной винтовой поверхности стандартным инструментом прямого профиля / Ю.Е. Петухов, П.В. Домнин // Вестник МГТУ «СТАНКИН». – 2011. – №3. – С. 102-106.
- Колесов, Н.В. Система контроля сложных кромок режущих инструментов / Н.В. Колесов, Ю.Е. Петухов // ИТО: Инструмент. Технология. Оборудование. – 2003. – №2. – С. 42-45.
- Петухов, Ю.Е. Компьютерная модель формообразования сложной поверхности / Ю.Е. Петухов, П.В. Домнин // Международная научно-техническая конференция «Автоматизация: проблемы, идеи, решения». В 2 т. : сб. науч. ст. – Тула, 2010. – Т. 1. – С. 197-200.
- Колесов, Н.В. Компьютерная модель дисковых фасонных затылованных фрез / Н.В. Колесов, Ю.Е. Петухов, А.В. Баринов // Вестник машиностроения. – 1999. – №6. – С. 57-61.
- Домнин, П.В. Решение обратной задачи профилирования на базе схемы численного метода заданных сечений / П.В. Домнин, Ю.Е. Петухов // Справочник. Инженерный журнал с приложением. – 2011. – №11. – С. 26-29.
- Колесов, Н.В. Математическая модель червячной фрезы с протуберанцем / Н.В. Колесов, Ю.Е. Петухов // СТИН. – 1995. – №6. – С. 26-29.
- Колесов, Н.В. Два типа компьютерных моделей режущего инструмента / Н.В. Колесов, Ю.Е. Петухов // СТИН. – 2007. – №8. – С. 23-26.
- Петухов, Ю.Е. Точность профилирования при обработке винтовой фасонной поверхности / Ю.Е. Петухов, П.В. Домнин // СТИН. – 2011 – №7. – С. 14-17.
- Петухов, Ю.Е., Математическая модель криволинейной режущей кромки спирального сверла повышенной стойкости / Ю.Е. Петухов, А.А. Водовозов // Вестник МГТУ «СТАНКИН». – 2012. – №3. – С. 28-32.
- Петухов, Ю.Е. Некоторые направления развития САПР режущего инструмента / Ю.Е. Петухов // СТИН. – 2003. – №8. – С. 26-30.
- Петухов, Ю.Е. Затачивание по передней поверхности спиральных сверл с криволинейными режущими кромками / Ю.Е. Петухов, А.А. Водовозов // Вестник МГТУ «СТАНКИН». – 2014. – №1 (28). – С. 39-43.
- Петухов, Ю.Е. Математическая модель криволинейной режущей кромки спирального сверла с постоянной стойкостью точек режущей кромки / Ю.Е. Петухов, А.А. Водовозов // СТИН. –2014. № 3. С. 8-11.
- Petukhov, Y.E. Shaping precision in machining a screw surface / Y.E. Petukhov, P.V. Domnin // Russian Engineering Research. – 2011. – T. 31. – №10. – С. 1013-1015.
- Kolesov, N.V. Computer models of cutting tools / N.V. Kolesov, Y.E. Petukhov // Russian Engineering Research. – 2007. – T. 27. – №11. – С. 812-814.
- Petukhov, Y.E. Determining the shape of the back surface of disc milling cutter for machining a contoured surface / Y.E. Petukhov, A.V. Movsesyan // Russian Engineering Research. – 2007. – T. 27. – №8. – С. 519-521.