Parametrii electrici ai proceselor
În EEE sunt utilizate impulsuri de curent de mărime mare (de la unu la mii de amperi) și o tensiune suficient de ridicată (până la 200-300 V).
Pentru a forma impulsuri de tensiune care se urmează reciproc la intervale regulate, se utilizează dispozitive speciale, numite generatoare de impulsuri. Caracteristicile generatoarelor determină în principal parametrii tehnologici ai EEE. Recent, a fost făcută o utilizare largă a generatoarelor impulsive statice (tiristor și tranzistor) cu caracteristici diferite și capabile să genereze impulsuri de tensiune de diferite forme și parametri.
Parametrii principali ai impulsurilor de tensiune periodice de diferite forme sunt: durata, amplitudinea, frecvența de repetiție și ciclul de funcționare. Impulsurile sunt, de asemenea, caracterizate de abrupta fronturilor de conducere și de tracțiune, valorile maxime și medii ale curentului și tensiunii, puterea maximă și medie a impulsurilor și energia pulsului. În Fig. 4a prezintă un impuls dreptunghiular ideal unipolar.
Practic, orice circuit electric, în plus față de rezistența ohmică activă are o capacitate și inductanță, care sunt elementele de inerție și de a introduce o anumită întârziere în creșterea și declinul anterioare și posterioare fronturi. Prin urmare, de fapt, pulsul dreptunghiular are forma prezentată în Fig. 4, b. Oscilograma impulsului curent și a tensiunii este prezentată în Fig. 4, c. În Fig. 4b prezintă parametrii principali ai impulsurilor.
Durata impulsului este determinată de momentul acțiunii sale. În cazul unui EEE, durata pulsului este, de obicei, în intervalul 10 -1 -10 -7 s. Durata impulsului la o frecvență constantă este legată de ciclul de sarcină printr-o relație proporțională inversă,
Intervalul de timp dintre două impulsuri se numește pauză ti. Intervalul de timp prin care se observă repetarea începutului sau sfârșitului impulsurilor se numește perioada T ".
Numărul de impulsuri este raportul perioadei de repetare la durata impulsului
Distingeți ciclul de funcționare a impulsurilor prin emf. și curent. În primul caz, ciclul de funcționare a impulsurilor este caracterizat atunci când generatorul este în gol, în cel de-al doilea caz, sub sarcină.
determinată de durata specificată și ciclul de funcționare a impulsurilor.
Energia pulsului este lucrarea efectuată de un singur impuls în deputatul european. În calculele tehnologice, este inconvenient să se utilizeze această cantitate și este înlocuită cu o putere medie echivalentă Pcp sau o medie Icp curentă. care este,
Amplitudinea este cea mai mare valoare atinsă de variațiile de timp ale curentului sau ale tensiunii. Amplitudinea impulsurilor curente variază în funcție de EEE de la unități la mii de amperi, iar amplitudinea impulsurilor de tensiune variază de la zeci la câteva sute de volți.
Puterea realizată în decalajul interelectrode este numeric egală cu produsul energiei impulsurilor W și cu frecvența succesiunii lor, f,
Productivitatea EEE poate fi determinată de formula
Coeficientul k ia în considerare un număr de dependențe care determină lucrabilitatea materialelor,
k = CxλT 2. (7)
unde C este capacitatea de căldură a materialului care este prelucrat;
λ este coeficientul de conductivitate termică;
T este punctul de topire.
În conformitate cu formula (7) cantitatea de material îndepărtat în timpul impuls depinde de energia pulsului precum și constantele termice ale materialului tratat, adică. Temperatura de topire, conductivitate termică, căldura specifică și densitatea. În acest sens, lucrabilitatea diferitelor materiale nu este aceeași. Dacă acceptăm posibilitatea de prelucrare a oțelurilor carbon și oțelurilor slab aliate pe unitate, lucrabilitatea altor materiale va depinde de schimbarea valorii coeficientului k.
În impulsuri, se disting marginea de vârf a rp (răsărirea) și marginea posterioară a rsf (care se încadrează). Abrupta frontului este caracterizată de rata de schimbare a curentului sau a tensiunii în timp.
Pentru a atinge parametrii tehnologici înalți ai EEE, impulsurile de descărcare generate de sursele de alimentare pot fi diferite de impulsurile unipolare dreptunghiulare prezentate în Fig. 4. Generatoarele de impulsuri interne (SHG), împreună cu impulsuri rectangulare, pot forma, de asemenea, impulsuri asemănătoare pieptenilor. Acest lucru se realizează prin adăugarea de impulsuri de protecție cu frecvență mică, așa-numitele "impulsuri de protecție", cu impulsuri de putere de înaltă frecvență la sarcina MES.
În Fig. 5 prezintă formele de impulsuri de tensiune generate de generatoarele interne de serie ale modelului SHG.
Impulsurile dreptunghiulare (Figura 5, a) sunt generate de impulsuri și impulsuri separate de impulsuri. Impulsul constă în aproape două părți: dintr-un impuls "de aprindere" de amplitudine mare și durată scurtă și o amplitudine de lucru cu o amplitudine mai mică, dar mult mai lungă. Pulsul de aprindere servește la ruperea spațiului interelectrode la valorile mari ale acestuia, iar impulsul de lucru - pentru a scoate metalul.
Impulsurile de tip pieptene (Figura 5, b) constau din impulsuri de funcționare scurte consecutive cu o tensiune relativ ridicată și așa-numitele impulsuri de protecție care acționează în intervalele dintre lucrători. Această combinație de impulsuri poate reduce uzura EI.
Să luăm în considerare procesul de dezvoltare a unei descărcări scanteie în MEP și variația tensiunii în timpul impulsului de tensiune.
Atunci când un impuls de tensiune este aplicat pe MEP eroziv (figura 6), creșterea lui are loc în primul moment (secțiunea 0-1). Durata creșterii depinde de abrupta marginii de vârf a pulsului și de magnitudinea și natura intervalului interelectrodei. Pe acest sit trece procesul de ionizare a mediului de lucru. În cea de-a doua secțiune 1-2, tensiunea scade brusc, ceea ce corespunde distrugerii gap-ului interelectrodei și formării unei descărcări scanteie. Secțiunea 2-3 corespunde timpului de descărcare. În secțiunea 3-4 există o scădere a tensiunii. Această secțiune reprezintă marginea posterioară a impulsului.
Parametrii impulsului au un anumit efect asupra procesului de eroziune.
Astfel, durata și amplitudinea impulsului determină împreună energia sa. Creșterea lățimii și amplitudinii pulsului mărește energia sa, ceea ce duce la o creștere a vitezei de îndepărtare a metalului din piesă și la deteriorarea calității suprafeței. Schimbarea ciclului de funcționare a impulsurilor la o frecvență constantă a succesiunii lor conduce la o modificare a duratei impulsului și a pauzei între acestea. Deoarece ciclul de funcționare a pulsului este reciproc al umplerii pulsului de perioadă, o scădere a ciclului de sarcină determină o creștere a vitezei de îndepărtare a metalelor. Lățimea impulsului afectează uzura EI. Când se lucrează cu polaritatea inversă a electrozilor, scăderea ciclului de funcționare reduce uzura EI, iar cu polaritatea directă a electrozilor, o scădere a ciclului de sarcină duce la o creștere a uzurii EI. Prin modificarea ciclului de funcționare a impulsurilor, este posibilă modificarea rugozității suprafeței tratate prin schimbarea energiei pulsului. Cresterea porozitatii imbunatateste calitatea suprafetei, dar duce la uzura EI. Dacă se specifică rugozitatea suprafeței și uzura EI, este de dorit să se regleze valoarea medie a curentului de funcționare prin schimbarea raportului de funcționare.
Frecvența de repetare a impulsului, ca și lățimea impulsului, afectează aceiași parametri de proces. Pe măsură ce crește frecvența, productivitatea procesului scade, calitatea suprafeței se îmbunătățește și precizia EEE crește.
In electroeroziune stabilitatea procesului influențează semnificativ prăvăliș și stabilitatea impulsurilor de tensiune, deoarece acești parametri determină constanța impulsului de tensiune și durata impulsului de curent, t. Energia E. sa la o amplitudine constantă.
Intensitatea energetică a eroziunii electrice este determinată de acele procese care apar la granițele dintre canalul de descărcare, pe de o parte, și anodul sau catodul, pe de altă parte.
Procesul de descărcare este însoțit de fluxul de energie către partea catodului care se învecinează cu canalul. Acest flux este alcătuit din următoarele componente: energia cinetică a ionilor, energia potențială a ionilor, energia termică a particulelor plasmatice neutre, energia termică și cinetică a vaporilor de metal topit. Energia este alimentată de energia pulsului.
În scopuri practice, intensitatea energetică a procesului poate fi judecată din puterea medie consumată de la generatorul de impulsuri. Măsurarea puterii poate fi efectuată de instrument cu un wattmetru. Valorile medii ale curentului și tensiunii pe decalajul de eroziune într-o singură perioadă pot fi măsurate prin instrumentele sistemului magnetoelectric.
Trimiteți-le prietenilor: