Что же такое электроэрозионная обработка?

Электроэрозионная обработка – это такой тип обработки материала, при котором формообразование: изменение формы, размеров, качества поверхности и других свойств, обрабатываемого материала, происходит под прямым влиянием электрической эрозии за счёт воздействия электрических импульсов на обрабатываемую поверхность, при этом процесс электрической эрозии как правило происходит в диэлектрической жидкости

.

Рисунок 1 – Общая схема способа электроэрозионной обработки.

1. Генератор импульсов.
   
2. Заготовка.
   
3. Электрод-инструмент.
   
4. Капли расплавленного металла.
   
5. Эрозионная лунка.
   
6. Плазменный канал разряда.
   
7. Газовый пузырь.
   
8. Рабочая жидкость.
   

Рисунок 2 – Схемы электроэрозионной обработки.

Как же связана электроэрозионная обработка с инструментальным производством?

Инструментальное производство – производство различных режущих инструментов, инструментальной техники, технологической оснастки, которая обеспечивает и поддерживает основной процесс производства любых изделий.

Инструментальное производство является комплексной системой, так как включает в себя множество различных процессов и подсистем производства и автоматизированного проектирования инструментальной техники.

На сегодняшний день существует огромное количество всевозможных инструментов для решения большого спектра задач, обработки различных материалов и специфики работы при различных условий внешней среды. Весь процесс производства инструментальной оснастки включает в себя множество операций и участков обработки. Очень важным в инструментальном производстве является получение на выходе инструментальной техники высокого качества, с заданными геометрическими параметрами в пределах допуска формообразующей части инструмента и высоких качественных характеристик поверхностного слоя формообразующих частей технологической оснастки. Поэтому я бы хотел более подробно остановится на процессе изготовления формообразующих частей инструментальной техники, а именно на процессе электроэрозионной обработки формообразующих.

Почему электроэрозионная обработка используется в инструментальном производстве спросите Вы?

Это достаточно дорогостоящая процедура с экономической точки зрения.

Всё достаточно просто, на данный момент существует множество способов формообразования. И в достижении желаемого результата можно использовать различные пути.

Всем известно, что для производства любого изделия требуется инструменты, средства для формообразования контура и геометрии данного изделия. Исходя из того, что изделие должно соответствовать определенным геометрическим характеристикам и размерам, формам в пределах заданных допусков, необходимым является то, что инструмент, с помощью которого получаются контуры данного изделия, должен иметь точность на несколько классов выше, для того, чтобы изделие выглядело в точности так, как нарисовал его изобретатель или начертил инженер-конструктор, чтобы точно попасть в поля допусков размеров и геометрии, получаемого изделия. Таким образом, отсюда следует, что инструментальная техника и в частности формообразующие части оснастки должны быть изготовлены с высочайшей точностью, что не может обеспечить любой из существующих способов формообразования. И при этом, технологии электроэрозионной обработки способны творить чудеса.

Рисунок 3 – Электроэрозионное оборудование.

На сегодняшний день технологии электроэрозионной обработки позволяют достигать точность геометрических линейных размеров до ± 2,5 мкм и получать отверстия диаметром от 1,6 мкм.

Что даёт гарантию высокой точности производимой инструментальной техники.

Удивляет то, что при электроэрозионной обработке можно получить чистоту поверхности как зеркальную с Rz0,8 мкм (зеркальная поверхность). Основным и ключевым отличием от других способов формообразования является то, что с помощью электроэрозионной обработки возможно получать геометрию поверхности практически любой формы.

Также электроэрозионная обработка позволяет обрабатывать материалы с высокой твердостью, что не возможно сделать традиционными способами обработки.

Рисунок 4 – Фасоннные электрод-инструменты.

Основным инструментом в электроэрозионной обработке является медная, либо латунная проволока, либо фасонный электрод-инструмент из меди, латуни, либо графита. Электрод-инструмент является достаточно дорогим и поэтому при проектировании инструментальной оснастки и создании технологии изготовления инструментов необходимо учитывать требуемую чистоту поверхности инструмента и точность геометрии формообразующих, для достижения максимальной эффективности производства и снижения издержек.

Рисунок 5 – Электроэрозионная обработка сложного контура формообразующей части пуансона литьевой формы.

Для снижения затрат на формообразование при электроэрозионной обработке, необходимо учитывать какая чистота поверхности необходима. При этом для достижения максимальной частоты поверхности Rz0,8 (зеркальная поверхность), как правило осуществляют множество (10-12 проходов), так называемых проходов электрод-инструментом, после каждого прохода повышается чистота обрабатываемой поверхности.

Рисунок 6 – Различные типы формообразующих технологической оснастки.

На рис. 6 Вы можете увидеть различные типы формообразующих литьевых форм. Каждая из этих формообразующих имеет сложный профиль рабочей поверхности, который на данный момент возможно получить только электроэрозионной обработкой, также данные части инструментальной оснастки изготовлены из легированной стали 40Х, и закалены до твердости 55 HRC. Только после этого происходит электроэрозионная обработка ответственных рабочих профилей формообразующих технологической оснастки.

Рисунок 7 – Литьевые и пресс-формы.

Рисунок 8 – Детали, получаемые литьём пластмасс под давлением.

Рисунок 9 – Детали, литые из цинкового сплава.

Из всего этого следует вывод, что электроэрозионная обработка важна и широко используется в инструментальном производстве, как основа технологий формообразования сложных профилей.