Исследование качества электроэродированных поверхностей с использованием непараметрических критериев тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.14, кандидат технических наук Медунецкий, Виталий Викторович

• Медунецкий, Виталий Викторович
• кандидат технических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат технических наук Медунецкий, Виталий Викторович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ

1Л. Способы изготовления конструкционных элементов приборов

1.2.Физические основы электроэрозионного процесса и виды электроэрозионного оборудования

1.3. Методика применения ЭЭО

1.4.Критерии оценки шероховатости поверхностей полученных методом ЭЭО

Выводы по главе 1

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОГО ПРОЦЕССА НА МИКРОГЕОМЕТРИЮ ОБРАБОТАННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

2.1 Влияние параметров ЭЭ процесса на микрогеометрию обрабатываемых поверхностей: оценка по первому уровню - параметрический подход

2.1.1 .Исследование влияния пикового тока на шероховатость получаемой поверхности

2.1.2.Исследование влияния длительности импульса на шероховатость получаемой поверхности

2.1.3.Исследование влияния напряжения на шероховатость получаемой поверхности

2.1.4. Исследование влияния длительности паузы на шероховатость получаемой поверхности

2.2 Влияние параметров ЭЭ процесса на микрогеометрию изготовляемых поверхностей: оценка по второму уровню - непараметрический подход

2.2.1 Анализ влияния пикового тока на шероховатость получаемой поверхности

2.2.2 Анализ влияния длительности импульса на шероховатость получаемой поверхности

2.2.3 Анализ влияния напряжения на шероховатость получаемой поверхности

2.2.4 Анализ влияния длительности паузы на шероховатость получаемой поверхности

Выводы по главе 2

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ МИКРОГЕОМЕТРИИ В ПРОЦЕССЕ ЭЭО

3.1. Исследование изменения микрогеометрии обрабатываемой поверхности в процессе ЭЭО

3.2. Анализ изменения микрогеометрии поверхности от времени обработки при помощи непараметрических критериев оценки

3.3. Исследование влияния инструментальной шероховатости на изготовляемые поверхности и на производительность процесса

Выводы по главе 3

ГЛАВА 4. ПОЛУЧЕНИЕ ТРЕБУЕМОЙ МИКРОГЕОМЕТРИИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ ПРИБОРОВ МЕТОДОМ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОЙ ОБРАБОТКИ

4.1. Технологии получения требуемой микрогеометрии поверхности для деталей имитатора звездного неба

4.2. Получение выгодной микрогеометрии функциональной поверхности пуансона методом электроэрозионной обработки для изготовления деталей имитатора звездного неба

Выводы по главе 4

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРА

ПРИЛОЖЕНИЕ

121

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование качества электроэродированных поверхностей с использованием непараметрических критериев»

ВВЕДЕНИЕ.

Современные приборостроительные и машиностроительные предприятия, ориентированные на серийный выпуск своей продукции, неизбежно сталкиваются с проблемой изготовления геометрически сложной формообразующей оснастки [1]. Кроме того, на данном этапе развития техники получают распространение конструктивные элементы приборов и машин из полимерных композиционных материалов [2]. В таких случаях производители вынуждены обращаться к литьевому методу получения заготовок. Такие технологии были бы невозможны без формообразующих матриц, форма которых также усложняются в соответствии с формой изделия [3]. Применение новых материалов накладывает определённые требования на качество разрабатываемых матриц. Стоит отметить, что к этим требованиям относятся: высокая твёрдость материала, его износостойкость, а также шероховатость поверхности матрицы, от которой непосредственно зависит качество поверхности получаемой детали. Поэтому необходимо решить комплекс задач по разработке и изготовлению формообразующих матриц, рабочая поверхность которых должна соответствовать определённым функциональным свойствам.

Известно, что шероховатость поверхности оказывает непосредственное влияние на более чем два десятка функциональных свойств [4]. Одной из основных задач изготовления формообразующей оснастки является обеспечение геометрических характеристик ее функциональных поверхностей и, в частности, шероховатости этих поверхностей. Актуальность проблемы оптимизации микрогеометрии поверхностей объясняется тем, что возможности повышения качества изделий в результате увеличения точности размеров и формы поверхностей практически исчерпаны и связаны со значительным увеличением затрат [5].

В настоящее время для получения функциональных поверхностей формообразующей оснастки активно применяется электроэрозионная обработка (ЭЭО) [6]. Она позволяет обеспечить необходимую геометрическую точность обработки, а также обеспечить одинаковое качество обработанной поверхности по всей её площади обработки.

Рассматривая различное электроэрозионное оборудование, которое сейчас используется отечественными производителями [7], следует выделить, прежде всего, электроэрозионные прошивные станки. Принцип их работы заключается в том, что форма электрода-инструмента отображается в электроде-заготовке. Данный электрод-инструмент изготавливается индивидуально под конкретную задачу и основным требованием к материалу заготовки является его электропроводность [8]. Преимущество этого оборудования заключается в том, что на нём можно получить практически любой сложности форму с заданным качеством поверхности. При обработке заготовок сложной формы зачастую используются несколько электродов. Сложная форма разбивается на более простые поверхности, для обработки которых изготавливаются свои электроды, что приводит к увеличению производительности электроэрозионного процесса, при сохранении геометрической точности обработанной поверхности. В некоторых случаях такой метод обработки является единственным возможным. Применение электроэрозионного оборудования ограничено возможностями производства, а также квалификацией персонала, работающего с этим оборудованием [9].

Современные прошивные станки сочетают в себе практически все методы электроэрозионной обработки, такие как электроэрозионная прошивка, резка и полирование [10]. Основной практической задачей при применении метода электроэрозионной прошивки является расчёт, проектирование и изготовление электрода-инструмента.

Для получения поверхностей с заданным функциональным свойством методом электроэрозионной обработки необходимо этим процессом управлять [11]. Однако, список факторов, влияющих на шероховатость получаемых поверхностей, до конца не установлен, как и не установлена степень их влияния.

Особо следует отметить, что одним из важнейших факторов метода изготовления является получаемая микрогеометрия поверхности детали, а значение шероховатости электрода-инструмента играет одну из важнейших факторов в расчете данного процесса. В настоящее время основным критерием

оценки качества поверхности является параметр Яа, в зарубежной технике используется аналог - параметр \Т)1 [12,13]. Однако, достаточно давно известно, что существует так называемый непараметрический подход к оценке качества поверхности [14]. В этом направлении и сейчас ведутся исследования. Можно привести работы [15], [16] и [17], где обоснована целесообразность использования непараметрического подхода к решению задач оптимизации характеристик поверхностного слоя деталей для различных функциональных свойств поверхностей. В частности, в этих работах предложено в качестве критериев оценки шероховатости поверхности использовать графическое изображение некоторых функций, например, плотностей распределения ординат и тангенсов углов наклона профиля.

Поэтому, основной целью данной работы является исследование качества электроэродированных поверхностей с использованием непараметрических критериев оценки и контроля их микрогеометрии.

Заключение диссертации по теме «Технология приборостроения», Медунецкий, Виталий Викторович

4.3. Выводы по главе 4.

На примере изготовления элемента имитатора звездного неба было показано следующее.

1. Показан механизм применения непараметрических критериев для определения и контроля микрогеометрии изготавливаемых функциональных поверхностей.

2. Показана методика применения электроэрозионного оборудования для получения функциональных поверхностей конструктивных элементов.

3. Показана методика оптимизации электроэрозионного процесса для получения требуемой микрогеометрии поверхности. При этом, в числе влияющих факторов рассмотрен новый фактор - время выхаживания, а критерий оптимизации выражен при помощи непараметрических критериев оценки шероховатости поверхности. Такая методика применима для решения задач оптимизации изготовляемых методом ЭЭО поверхностей, для которых известно влияние микрогеометрии этой поверхности на функциональное свойство. В частности, в качестве рекомендации можно внести в технологические таблицы подбора режимов обработки графу, содержащие эталонные кривые распределения профиля изготавливаемой поверхности на конкретном режиме ЭЭО, что позволит значительно упростить решение задачи оптимизации поверхности.

4. На практике проверена методика применения результатов исследований изменения микрогеометрии получаемых поверхностей в процессе ЭЭО на примере изготовления элемента ИЗН.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

В процессе выполнения диссертационной работы получены следующие основные результаты.

1. Установлено влияние энергетических параметров (пиковый ток, напряжение, длительность импульса и паузы) на шероховатость получаемых поверхностей в процессе ЭЭО. Построены адекватные математические модели (уравнения регрессии) процесса, позволяющие прогнозировать результаты исследования. Адекватность моделей позволяет судить о достаточности количества проведённых опытов. Эти математические модели могут быть использованы в задачах оптимизации шероховатости поверхности.

2. Проведена оценка электроэродированных поверхностей по второму уровню, т.е. при помощи плотностей распределения ординат и тангенсов углов наклона профилей. Разработана методика количественной оценки изменения кривых распределений при помощи коэффициентов асимметрии и эксцесса. Количественная оценка этих кривых позволяет построить их математическую модель, что позволяет прогнозировать изменение кривой распределения от влияющего на неё фактора.

3. Установлено, что во время ЭЭО на одном и том же режиме, микрогеометрия обрабатываемой поверхности не приходит к установившемуся значению, а постоянно изменяется, причём данное изменение носит циклический характер.

4. Проведённые эксперименты выявили новый влияющий фактор на производительность электроэрозионного процесса, названный в данной работе инструментальной шероховатостью, что дает возможность установить наиболее выгодную шероховатость электрода-инструмента для увеличения производительность электроэрозионного процесса.

5. Разработана методика использования непараметрических критериев для оценки и контроля микрогеометрии изготавливаемых функциональных поверхностей методом ЭЭО.

6. Разработана методика оптимизации электроэрозионного процесса для получения требуемой микрогеометрии обработанной поверхности. В числе влияющих факторов на процесс получения требуемой микрогеометрии методом ЭЭО рассмотрен новый фактор -длительность обработки (время выхаживания), а параметр оптимизации выражен при помощи непараметрических критериев оценки шероховатости поверхности. В частности, в качестве рекомендации можно внести в технологические таблицы подбора режимов ЭЭО графу, содержащую кривые плотности распределения ординат и тангенсов углов наклона профиля микрогеометрии обрабатываемой поверхности на конкретном режиме, что позволит значительно упростить решение задачи оптимизации шероховатости поверхности.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Медунецкий, Виталий Викторович, 2013 год

Список литературы.

1. Бирин Б.В., Электроэрозионная обработка формообразующих деталей оснастки. Обзор - 1979.

2. Бортников В.Г. Производство изделий из пластических масс: Учебное пособие для вузов в трех томах. Том 2. Технология переработки пластических масс. - Казань: Изд-во "Дом Печати", 2002. - 399 с.

3. Маталин A.A. Технология машиностроения. - Л.: Машиностроение, 1985. -512с.

4. Шнейдер Ю.Г. Эксплуатационные свойства деталей с регулярным микрорельефом. 2-е изд. Л.: Машиностроение, 1982. 248с.

5. Мусалимов В.М., Валетов В.А. Динамика фрикционного взаимодействия - СПб: СПбГУ ИТМО, 2006, 191с.

6. Немилов Е.Ф. «Электроэрозионная обработка материалов», Л., изд-во «Машиностроение», 1989г.

7. Журнал "Оборудование: рынок, предложение, цены" №12, декабрь 2001 г.

8. Фатеев Н.К. «Технология электроэрозионной обработки» », Л., изд-во «Машиностроение», 1990г.

9. Фатеев Н.К., Электроэрозионная обработка полостей. [Учеб. пособие] -1977 (Ун-т техн. прогресса в машиностроении. Для слушателей заочных курсов повышения квалификации ИТР по электрофизической и электрохимической обработки в машиностроении).

Ю.Коваленко B.C. «Электрофизические и электрохимические методы обработки материалов», Киев, изд-во «Вища школа», 1975г.

П.Артамонов Б. А. , Волков Ю. С. и др. «Электрофизические и электрохимические методы обработки материалов». Москва, "Высшая школа", 1983.

12.ГОСТ 2789-73. Шероховатость поверхности.

13.ГОСТ 25142-82. Шероховатость поверхности. Термины и определения.

14-Валетов В.А. Возможные критерии оценки шероховатости обработанных поверхностей // Труды ЛКИ. - 1976. - Вып. 108. - С. 135-140.

15.Валетов В.А. О практической пригодности некоторых критериев для оценки шероховатости поверхности. В кн.: Технология корпусостроения, судового машиностроения и сварки в судостроении. Л.: ЛКИ, 1978, с. 6265.

16.Валетов В.А., Андреев Ю.С., Цимбал И.Р. Исследование микрогеометрии трущихся поверхностей // Трибология и надежность №10: Сборник научных трудов X Международной конференции. - СПб.: Петербургский государственный университет путей сообщения, 2010, с. 85-92.

17.Валетов В.А., Юльметова О.Ю., Микрогеометрия поверхности и её функциональные свойства. СПБ.: Научно-технический вестник ИТМО, 2008г.

18.Афонькин М.Г., Магиицкая М.В. Производство заготовок в машиностроении. Л.: Машиностроение, 1987г.

19.Кондратьев Е.Т. Технология конструкционных материалов. М.: «Колос», 1983г.

20.Ачкасов H.A., Терган B.C., Козлов В.И. Технология точного приборостроения. - М.: Высш. шк., 1981.-351 с.

21.Дальский A.M. Технология конструкционных материалов. М.: Машиностроение, 2002г.

22.Дриц М.Е., Москалев М.А., Технология конструкционных материалов и материаловедение. М.: Высшая школа, 1990.

23.Армарего И.Дж.А., Браун Р.Х. Обработка металлов резанием. Пер. с англ. В.А. Пастунова - М.: Машиностроение, 2003.

24.Лившиц А. Л. Электроэрозионная обработка металлов. Москва, "Высшая школа", 1979.

25.Справочник по электрохимическим и электрофизическим методам обработки. Под ред. Волосатова В. А. Ленинград, "Машиностроение", 1988

26.Артамонов Б. А. и др. Размерная электрическая обработка металлов. Москва, "Высшая школа", 1978.

27.Киселев М. Г., Электроэрозионная обработка материалов - 2003.

28.Сарилов М. Ю., Электроэрозионная обработка деталей. Учеб. пособие для студентов специальности 120100 "Технология машиностроения" вузов региона - 2003.

29.В.И. Носуленко. Размерная обработка металлов электрической дугой / Электронная обработка материалов. 2005, № 1. С. 8-17.

30.Вишницкий А. Д., Ясногородский И. 3., Григорчук И. П., электрохимическая и электромеханическая обработка металлов, Д., 1971.

31.Бобров В.Ф. Основы теории резания металлов. - М.: Машиностроение. 2002.

32.Плошкин В.В. Формирование поверхности при электроэрозионной обработке сталей, СТИН, № 3, 2004, с. 22-29.

33.Иванов В.Н. Словарь-справочник по литейному производству. - М.: Машиностроение, 1990.-384с.

34.Грановский Г.И., Трудов П.П., Кривоухов В.А., Ларин М.Н., Малкин И.П. Резание металлов. - М.: Машгиз, 2000.

35.Мицкевич М.К., Электроэрозионная обработка металлов - 1988 Зб.Зордэ В.О., Электроэрозионная обработка в инструментальном

производстве - 1987 (Обзорная информация. Латв. НИИ НТИ и техн.-экон. исслед.)

37.Ю.С.Елисеев, Б.П. Саушкин. Электроэрозионная обработка изделий авиационно-космической техники.- М.: Изд-во МГТУ им. Н.Баумана. 2010.

38.Валетов В.А., Иванов А.Ю. Непараметрический подход к оценке качества изделий // Металлообработка. -2010.-№6.-С.55-59.

39.Waletow W., Staufert G. Moderne Methoden der Oberflascnebforchung Technishe Rundschau, 1981, #10, s. 5-7.

40.Б.П. Саушкин Инновационные процессы в области физико-химических методов и технологий. Материалы круглого стола: «Знания - главный

ресурс инновационного развития». Международный форум «Высокие технологии-2009». 2009. - С. 87-90.

41.Tzeng Y., Chen F. Multi-objective optimization of high-speed EDM process using a Tagachi fuzzy-based approach. / Mater, and Design. 2007, V.28, №4-P. 1159-1168.

42.Плошкин B.B. Электроэрозионная обработка как метод поверхностного упрочнения сталей, КШП, № 2, 2005, с. 20-23.

43.Кохан Ю.Д., Прецизионная электроэрозионная обработка. Аналит. обзор -1990.

44.Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: изд-во «Наука», 1976.

45.Длин А.М. Математическая статистика в технике. М.: изд-во «Советская наука», 1958.

46.Руководство по эксплуатации электроэрозионного станка Form 20. Charmilles Technologies SA / Bejing Agie Charmilles Industrial Electronics Со., Ltd /2007.

47.Монтгомери Д.К. Планирование экспериментов и анализ данных: Пер с англ. - Л.: Судостроение, 1980.

48.Орлов А.И. Прикладная статистика. Учебник. - М.: Издательство "Экзамен", 2004.

49.Ширяев А. Н. Статистический последовательный анализ. Оптимальные правила остановки — М.: Наука, 1976

50.Кобзарь А.И. Прикладная математическая статистика. Для инженеров и научных работников. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2006 - 816с.

51.Гмурман В. Е. Теория вероятностей и математическая статистика - М., Высш.шк., 2003,- 479 с.

52.Козлов М.В. Элементы теории вероятности в примерах и задачах. - М., Изд. МГУ, 1990.-344с.

53.3акс Л. Статистическое оценивание М., Статистика, 1976. - 600 с.

54.Физико-химические методы обработки в производстве газотурбинных двигателей/ Под ред. Б.П. Саушкина.- М.: Изд. Дрофа, 2002. - 656 с.

55.Kozak J., Rajurkar K., Makkar J. Selected problems of micro EDM / J. Mater. Proc. Technol. 2004, V. 149, № 1-3.-P. 426-431.

56.Шнейдер Ю.Г. Технология финишной обработки давлением: Справочник. СПб.: Политехника, 1998. 414 с.

57.Rajukar К. P., Kozak J. Hibrid Machining Process Evaluation and Development // Proc. 2th Intern. Conférence Machin. Measurements of Sculptured Surfaces.: Krakow. 2000. P. 501—536.

58.Д.М. Забельян, B.B. Рогов, E.A. Митрюшин и др. Скоростная электроэрозионная обработка пазов системы охлаждения жаровой трубы камеры сгорания / Металлообработка. 2012, № 3. - С. 14-19.

59.Справочник технолога-машиностроителя: в 2-х т. / Под ред. А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова. - 4-е изд. перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1986.

60.Шнейдер Ю.Г. Образование регулярных микрорельефов на деталях и их эксплуатационные свойства. -J1. Машиностроение, 1972. -230 с.

61 .И.В.Прилепский. Математическое моделирование динамики прототипа малого спутника с активной МСО на испытательном стенде. Труды 49-й научной конференции МФТИ "Современные проблемы фундаментальных наук". Часть III. Аэрофизика и космические исследования. М.: 2006, с. 226-228.

62.Шнейдер Ю.Г. Инструмент для чистовой обработки металлов давлением. -Л., 1971 .-248 с.

63.Шнейдер Ю.Г. Холодная бесштамповая обработка металлов давлением. -Л., 1967.- 352 с.

64.Высокоскоростная обработка //Оборудование: рынок предложение, цены. Приложение к журналу "Эксперт". М.: ИТЦ "Технополис 2100". 1998. Выпуск 1. 28с.

65.Григорьянц А.Г. Основы лазерной обработки материалов. Москва «Машиностроение» 1989г.-301с.

бб.Звонкин Ю.З., Многостадийная электроэрозионная обработка прессформ с регулируемыми параметрами орбитального движения электрода-

инструмента. Автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук. (05.03.01)- 1986.

67.Электроэрозионная обработка сложнофасонных поверхностей деталей авиационной техники непрофилированными электродами-инструментами на много координатных станках с ЧПУ. Технол. рекомендации.

ПРИЛОЖЕНИЕ Приложение 1. Параметры ЭЭО, управление которыми реализовано на станке Form 20.

Параметр Обозначение Краткое описание Диапазон значений

Пиковый ток I Ток разряда в амперах. 0,8-72

Длительность импульса тока Т Продолжительность разряда в микросекундах. 0,4-514000

Длительность паузы Р Продолжительность паузы между двумя разрядами в микросекундах 0,4-514000

Ёмкость S-box Подключение конденсаторов различной емкости к межэлектродному зазору при чистовой обработке. 1-127

Компрессия Comp Параметр, влияющий на расстояние между электродом-инструментом и заготовкой во время эрозионной обработки. На основании кода данного параметра, следящая система и привод станка поддерживает определенную величину между электродом-инструментом и электродом-заготовкой. При высоком значении параметра «компрессия» следящая система приближает электрод инструмент к заготовке вплоть до короткого замыкания 0-100

Полярность Pol Полярность электрода +/-

Ускорение Gain Величина ускорения перемещения электрода в зависимости от состояния межэлектродного зазора. Ускорение перемещения по оси задается в диапазоне от 0 до 255. Код, мин. 0 (электрод остаётся неподвижным), макс. 255. 0-255

Позиция электрода Позиция электрода, стола или пиноли.

Напряжение и Напряжение поджигающего импульса подаваемого в межэлектродный зазор. 60-225В

АСС/АССХ Автоматический контроль процесса эрозии. Предотвращает вырождение процесса и препятствует неустранимому браку, как результату обработки.

АСС1 Отключает все искровые разряды, вырождающиеся в дугу Ситуация контролируется по значению напряжения разряда.

АСС2 Если определённое количество импульсов, отключаемых по АСС=1, выше заданного значения, активизируется

цикл релаксации.

АСС4 Включает движение релаксации, если происходят резистивные разряды. Ситуация контролируется по величине напряжения холостого режима и напряжения во время паузы.

АСС8 Немедленное отключение технологических импульсов, если не достигнуто максимальное напряжение в межэлектродном зазоре

АСС16 В случае вмешательства алгоритма АСС8 в работу, дополнительно увеличивает паузу в обработке, для большей безопасности.

АСС32 Аналогично алгоритму АСС16, но уменьшает паузу в обработке

АССХ1 Повышает чувствительность АСС1 и порог детектирования. Рекомендуется для электродов клинообразной формы.

ACCX2 В случае резистивных разрядов повышается ток разряда.

АСО/АСОХ Автоматическая оптимизация процесса эрозии для повышения эффективности эрозионной обработки.

ACOl Повышает напряжение холостого режима до 250 В, если в течение 8 мс не началась эрозия. Рекомендуется для предварительной обработки или для повторной обработки углублений

AC02 При запуске или возвращении таймером не повышает GAIN до высокого значения (по умолчанию - форсируется, чтобы повысить скорость подвода к заготовке).

AC04 Адаптирует импульсы в соответствии с поверхностью обработки.

AC08 Оптимизирует скорость орбитального движения.

ACO 16 Выключает генератор во время возвращения из движения таймера

AC032 Время эрозии (TEROS) между двумя таймерами отсчитывается только в том случае, если эрозионная обработка была успешной

AC064 Время UNIGAP сбрасывается всякий раз, когда электрод оставляет конечную высоту

ACOX1 Сокращает продолжительность импульса, если скорость подачи высока. Если скорость эрозионной обработки опускается ниже 500 мкм/мин, Т соответствует технологии.

Чувствительность MS Эта функция оптимизирует чувствительность АСС1 и АСС2. При

положительном значении система контроля процесса активнее вмешивается в обработку, при отрицательном - реже. Мин. -5, макс. 5. Положительное значение следует выбирать при тяжёлых обработках с тенденцией к возникновению дуг, а отрицательные -при обработках с хорошими условиями промывки.

Цикл релаксации цикл выполняется всякий раз, когда это требуется процессом (АСС/АСО), или в соответствии с временным интервалом, установленным в TEROS. Вкл/Выкл

Время эрозии TEROS Время эрозии, проходящее между двумя движениями таймера. Мин. 0,1, макс. 32. В зависимости от значения АС032 речь может идти об общем времени или о фактическом времени эрозии. Под общим понимается время по часам, независимо от того, был ли разряд или нет. Фактическое время, напротив, отсчитывается только во время разряда

Скорость движения электрода в цикле релаксации Цикл релаксации должен быть активизирован, выбором состояния «Включено» или «Процесс». Скорость движения в цикле задает быстроту перемещения электрода-инструмента при отводе и подводе к заготовке. Минимальное значение - 1, максимальное - 10

Относительное расстояние возврата мм При вводе значения 0 расстояние автоматически пересчитывается, в соответствии с глубиной

Тип Mode Код параметра «тип» изменяет форму импульса

Режим осцилляции ОМ Изочастотный, изоимпульсный

Servo Mode SM Параметр перемещения: Код является суммой кодов выбранных алгоритмов

Напряжение питания UHPS Напряжение питания влияет на форму импульсов при токах свыше 8 А. Высокое напряжение увеличивает интенсивность съёма материала, а низкое напряжение способствует снижению износа электродов. В технологии всегда используется UHPS = 75.

Орбитальная скорость Omega Скорость орбитального движения в об/мин

Допуск Toi Допуск, который должен быть достигнут на полной окружности, чтобы завершить режим обработки с орбитальным движением.

Приращение Inc Данный параметр определяет приращение на конечной геометрии для режима обработки при движении по сферической и непрерывной орбите.

Фронтальная площадь Frontal Area Fp Измеряемая площадь (см2) торцевой (фронтальной) поверхности электрода. Площадь поверхности, перпендикулярно расположенной основному направлению обработки.

Производительность Removal Rate Vw Скорость обработки заготовки, измеряемая объемом удаленного материала из заготовки за одну минуту (ммЗ/мин.)

Износ Thêta Процентное отношение износа электрода к обработанному отрезку

Качество поверхности К Шероховатость обработанной поверхности, измеренная согласно стандарту VD1 3400

Занижение размеров M M Значение «М» определяется суммированием величин: межэлектродного зазора (GAP), умноженной на 2, удвоенной величины шероховатости поверхности заданной на финишном режиме и припуска. Для фронтального занижения размеров электрода используется величина М/2.

Занижение размеров 2G Значение 2G является удвоенным значением межэлектродного зазора текущего режима обработки

Приложение 2. Разработка УП для ЭЭО на станке Form 20.

♦GF* 5513523. ЯН. —— Создание

работы О

О.ООО о.ооо

Спини Т "■«» 0 000

г о.ооо о.ооо

работы О о.ооо 0.000

Создать работу

мм »ав*ты

I I lilj:'.': !і і ¡!;.І!'!--

V-

О

о О

і "•»» і С

Е

аг н..

О в.

( д—« 1

Для создания УП в основном меню необходимо нажать на поле «Имя работы», после этого появится вкладка с перечнем имеющихся УП, в которой можно выбрать уже существующую УП и отредактировать её, либо создать новую, нажав на кнопку «Новая»

В появившейся вкладке необходимо ввести имя новой УП и нажать «Далее».

В следующей появившейся вкладке предлагается создать образ заготовки, т.е. описать её расположение в ванне, обрабатываемые поверхности и т.д. Данную опцию следует использовать при многоэлектродной обработке большого количества поверхностей. В данном случае следует отказаться от создания заготовки и нажать «Далее».

Создание работы

О I

0.000 о.ооо 0.000 о.ооо

0.000 0 000 оооо

........"

■ о

Со1дат. рабат?

ли^.-Щ'ИЦНИВ'Д

Ж|ЛИП СИДИ. ,м

О Нм

J I

«Г

Соаджтъ мв«ту

я* 4 Памала I

е >»«м>*м N1

( 1 I

Сашятъ »*е«ту

« 20 Вмта» Х> В« «та* Е«иая«М

В следующей появившейся вкладке предлагается создать рабочую точку. Под этим понимают описание координат начальных точек обработки. В данном примере изготовления пуансона рабочая точка одна, при этом координаты её будут введены вручную после циклов измерения. Поэтому следует отказаться и нажать «Далее».

В следующей появившейся вкладке предлагается создать эрозию, т.е. ввести исходные данные, по которым будут предложены режимы обработки, рекомендованные производителем. Следует согласиться и нажать «Далее».

Во вкладке «Данные процесса» необходимо определить главный вектор обработки и задать его конечную точку. В данном примере вектор обработки будет строго вертикальным на глубину 0,5мм Такая глубина обработки выбрана специально больше, чем нужно, чтобы избавиться от непараллельности заготовки и электрода-

инструмента. Также в данной вкладке предлагается описать стартовую точку, при

которой включится в работу генератор импульсов для предотвращения короткого замыкания

Во вкладке «Данные планетарной обработки» предлагается выбрать стратегию движения электрода во время обработки. Стратегия «Планетарная спираль» добавляет планетарное движение электрода по оси абсцисс и ординат в случае, если реальное занижение между электродами больше чем необходимое занижение для данного режима обработки.

—П55Я

Смят

Глувм 0000 0 000 1 0 0.0 м Гш Тми Дат Тми Оьтм«И1в ■*"* 0<ту«міігііімм

--

-

ы |

I I

□ I I I I

Во вкладке «Условия» следует описать изменение площади рабочей поверхности электрода в процессе обработки. В нашем случае в самом начале обработки рабочая

площадь будет равняться практически нулю, в конечной точке обработки будет работать вся рабочая площадь электрода (140см2). Данное описание необходимо для того, чтобы распределить энергию разряда, тем самым не испортив геометрию электрода и минимизировав его износ.

і »>"■

Сяідат» раволг

3 I Гапг* 1 £

-¡-ИИ

т

С в ідіть »•вату

□ С

Во вкладке «Импульсы» предлагается ввести материал электрода и заготовки, выбрать базу данных производителя или пользователя, определить количество электродов на каждый тип обработки (черновая, получистовая, чистовая), определить приоритет в обработке (минимальный износ электрода, либо максимальная производительность процесса) для каждого электрода, ввести значение реального занижения электрода В данном примере материалы - медь и сталь, база данных производителя, один чистовой электрод с приоритетом «минимальный износ», занижение 0,05мм.

Во вкладке «Данные электрода» следует ввести номер позиции магазина, в которой

находится электрод В данном примере электрод находится уже в пиноли, поэтому следует указать цифру 0 или в окне «Номер» прописать слово «Нет».

Во вкладке «Графика» можно просмотреть З-Э визуализацию процесса, там самым

избежать столкновения электрода с различными предметами, находящихся в ванне (например, тиски, измерительные референсные точки ит.п). После ввода всех

необходимых данных названия вкладок станут чёрного цвета, необходимо нажать «Выполнено».

ІИІМі ■ «А

!_І

О Іммлямм О Прм«рм пр*

«-•■ч-І«-:-»-І І

С—^П"®

Т 8

а

Ц[ по Ш гщь^рщ в^ й

АССЛСГ*»~1 СЇИ8

АСО/Х|' то ) С<о»осгк Ю ^

"ГОВ --«

( » 11 о~— І і а— і

О

о

Е

Е)

З

.....■■

0000 0.000

І

ІРиИиет—

Пг сямральСпафвяьммі 20 Вити 50 В««т*«

ш На Ш

СММТк с »мши И

о

ы

3

В появившемся меню будут представлены кадры УП, которые можно корректировать двойным нажатием.

В появившемся диалоговом окне указаны

все параметры режима обработки. Основываясь на результатах исследований, в данном окне можно подкорректировать некоторые параметры для получения оптимальной микрогеометрии поверхности, а также оптимизировать сам ЭЭ процесс

Во вкладке «Данные планетарной обработки» следует указать диаметр планетарного движения. Поскольку в нашем примере реальное занижение составило 0,05мм, а рекомендуемое для данного режима - 0,046мм, то для выполнения точности размеров необходимо добавить планетарное движение равное 0,002мм.

УТВЕРЖДАЮ

Ректор Санкт-Петербургского национального исследовательского

ІІе&^оптики (НИУ ИТМО),

¡итета информационных технологий,

щу'

ІЗ.Н. Васильев

2013 г.

АКТ

об использовании результатов диссертационной работы Медунецкого Виталия Викторовича на тему «Исследование качества электроэродированных поверхностей с

использованием непараметрических критериев».

Основные научные результаты диссертационной работы Медунецкого В.В. используются в учебной деятельности кафедры Технологии приборостроения СПб НИУ ИТМО при подготовке студентов по профилю 200107 «Технология приборостроения» в рамках направления 200100 «Приборостроение» в курсах лекций по дисциплинам:

- «Обеспечение качества и сертификация изделий и производств» в разделе «Технологические методы обеспечения качества промышленных изделий» использовались результаты второй главы «Исследование влияния режимов электроэрозионного процесса на микрогеометрию обрабатываемых поверхностей» и третьей главы «Исследование изменения микрогеометрии в процессе электроэрозионной обработки»;

- «Технология приборостроения» в разделе «Непараметрические критерии оценки шероховатости поверхностей деталей» использовались результаты четвёртой главы «Получение требуемой микрогеометрии деталей приборов методом электроэрозионной обработки».

Зав. каф. Технологии приборостроения, к.т.н., доцент