Date post: | 02-Mar-2018 |
Category: |
Documents |
Upload: | lorand-rus |
View: | 277 times |
Download: | 0 times |
of 16
7/26/2019 Precizia de Prelucrare in Cazul Tehnologiei de Prelucrare Prin Electroeroziune.pptx
1/16
Proiect
Precizia sistemelor de fabricatie
Indrumator: Student:Prof. dr. ing. Marcel Popa ing. Rus Lorand
2015-2016
7/26/2019 Precizia de Prelucrare in Cazul Tehnologiei de Prelucrare Prin Electroeroziune.pptx
2/16
Tema de proiect
Precizia de prelucrare in cazul tehnologiei de
prelucrare prin electroeroziunie
7/26/2019 Precizia de Prelucrare in Cazul Tehnologiei de Prelucrare Prin Electroeroziune.pptx
3/16
Cuprins
1. Prelucrarea prin electroeroiune................................................................................!
1.1. "eneralitati.............................................................................................................!
1.2. #enomenul de electroeroiune...............................................................................!
1.$. #aele in care se desfasoara procesul de electroeroiune......................................6
1.!. %ipuri de masini de electroeroiune.......................................................................&
1.!.1. Masinile de electroeroiune cu electrod masi'...............................................&
1.!.2. Masinile de electroeroiune cu fir...................................................................(
2. Stadiul actual............................................................................................................)
$. Preciia de prelucrare in caul prelucrarii prin electroeroiune................................)
!. *oncluii si directii 'iitoare de cercetare................................................................12
+i,liografie........................................................................................................................16
7/26/2019 Precizia de Prelucrare in Cazul Tehnologiei de Prelucrare Prin Electroeroziune.pptx
4/16
1. Prelucrarea prin electroeroziune
1.1. Generalitati
roiunea electrica sau electroeroiunea este o tenologie de prelucrare necon'entionala
folosita in special pentru prelucrarea materialelor dure si foarte dure sau a celor care nu pot fi
prelucrare prin metode con'entionale. / conditie esentiala a materialelor prelucrate prin aceasta
metoda este aceea de a a'ea conducti'itate electrica. Prin aceasta metoda se pot eecuta
microprelucrari de taiere sau copiere a contururilor profilate la suprafata sau in interiorul
materialelor metalice cu duritati mari si ciar a materialelor ,ogat aliate sau a celor eotice
dintre care se mentioneaa: titan car,uri metalice aliaelor pe ,aa de nicel etc. 314324
In figura 1 se poate o,ser'a scema de principiu a prelucrarii prin electroeroiune.
Fig.1.Schema de principiu a prelucrrii prin electroeroziune: 1-electrod scul (catod); 2-mediul
dielectric; 3-electrod pies (anod).[2
1.2. Fenomenul de electroeroziune
#enomenul de electroeroiune consta in dislocarea de materie dintre doua o,iecte
conductoare electric aflate la o distanta "P unul de altul si intre care eista o diferenta de
potential electric 7. Presupunem cele doua o,iecte 8piese9 aflate initial la distanta si
diferenta de potential electric 7 incep sa fie apropiate unul de altul. istanta la care se 'a
strapunge dielectricul 8mediul in care se afla cele doua o,iecte - aer apa petrol etc.9 si 'a incepe
sa apara descarcare electrica intre cele doua piese se numeste "P sau I;%RS%I%I
7/26/2019 Precizia de Prelucrare in Cazul Tehnologiei de Prelucrare Prin Electroeroziune.pptx
5/16
materialelor prin electroeroiune acest fenomen destructi' este optimiat si eploatat in mod
constructi'.
stfel introducand cele doua piese 8piesa ce se doreste a fi prelucrata si scula cu care
se 'a efectua prelucrarea - firul in caul masinilor cu fir sau electrodul in caul masinilor cu
electrod masi'9 intr-un licid dielectric 8apa distilata sau un anume compus petrolier9 acest
fenomen este amplificat deoarece arcul electric care se produce intre scula si piesa prin
'aporiarea locala a materiei creeaa o ,ula de ga. stfel se creeaa in licidul dielectric o
,ula de plasma care foarte repede ridica temperatura din ona in urul 'alorii de (.000 - 12.000
=* si care creste si accelereaa fenomenul de dislocare de material in stare topita la suprafata
celor doi electroi. tunci cand diferenta de potential dintre scula si piesa este intrerupta
scaderea ,rusca a temperaturii pro'oaca imploia ,ulei de ga creand forte dinamice care au
efectul de a proiecta materialul topit in afara craterului format. tunci materialul erodat se
solidifica in dielectric si este eliminat din ona printr-un flu de dielectric. cestea sunt
fenomene microscopice dar care se produc rapid si intr-un numar foarte mare astfel incat efectul
cumulat al acestora de'ine macroscopic.
*antitatea de material dislocata prin eroiune din electrod si din piesa este asimetrica si
depinde foarte mult de anumiti parametri ca: polaritate conducti,ilitatea termica punctul de
topire al matrialului din care sunt alcatuite piesa si electrodul caracteristicile curentului aplicat
intre piesa si electrod etc. 3$4
7/26/2019 Precizia de Prelucrare in Cazul Tehnologiei de Prelucrare Prin Electroeroziune.pptx
6/16
1.3. Fazele in care se desfasoara procesul de electroeroziune
#aele in care se desfasoara procesul de electroeroiune 'or fi preentate in continuare in
ta,elul 1.
%a,el 1.3$4
#aele procesului de
electroeroiune
Repreentarea scematica a faelor
procesului de electroeroiune
1. lectrodul 8scula9 se afla la
> "P 7 > 0?
2. lectrodul se apropie de piesa pana
cand
@ "P 7 > 0?
$. lectronii si ionii li,eri formeaa un
canal ioniat care 'a amorsa arcul
electric
@ "P 7 > 0 I > 0?
!. +ula de plasma
@ "P 7 @ 0 I @ 0?
5. Imploia ,ulei de ga
> "P 7 @ 0 I @ 0?
7/26/2019 Precizia de Prelucrare in Cazul Tehnologiei de Prelucrare Prin Electroeroziune.pptx
7/16
6. liminarea particolelor de material
sferic solidificat
> "P 7 @ 0 I @ 0?
1.4. Tipuri de masini de prelucrat prin electroeroziune
ista doua tipuri de masini de electroeroiune:
- masini de prelucrare prin electroeroiune cu electrod masi' 8I SI;AI;"9?
- masini de prelucrare prin electroeroiune cu fir 8BIR cutting9.
1.4.1. Masinile de prelucrat prin electroeroziune cu electrod masivMasinile de prelucrare prin electroeroiune cu electrod masi' 8fig.2.9 reproduc in piesa
metalica forma geometrica a sculei numita electrod. Matritele de inectie pentru piese din mase
plastice sunt o,tinute in special prin electroeroiune cu electrod masi'. #orma electrodului este
identica cu a piesei care se 'a o,tine. In ona de lucru a masinii fiecare descarcare electrica
creeaa un crater in piesa 8material indepartat9 si o uura asupra electrodului. ;u eista niciodata
contact mecanic intre electrod si piesa. lectrodul este confectionat in mod frec'ent din cupru
sau grafit. Masinile de electroeroiune cu electrod masi' sunt capa,ile de miscari in ! ae
repsecti' electrodul poate a'ea deplasari pe aele : C D E si rotire pe * in urul aei proprii.
Piesa ramane fia in timpul prelucrarii solidara cu tancul de lucru al masinii. 3$4
Fig.2. !asina de prelucrare prin electroeroziune cu electrod masi".[3
7/26/2019 Precizia de Prelucrare in Cazul Tehnologiei de Prelucrare Prin Electroeroziune.pptx
8/16
1.4.2. Masinile de prelucrat prin electroeroziune cu fir
Fig.3. !asina de prelucrare prin electroeroziune cu #ir.[3
Masinile de prelcurare prin electroeroiune cu fir 8fig.$9 folosesc o sarma 8electrod9
pentru a taia un contur dorit 8programat9 intr-o piesa metalica. Se o,tin preciii deose,ite
folosind masinile de electroeroiune cu fir in taierea matritelor sau poansoanelor putandu-se
o,tine austae foarte precise doar prin taiere. %aierea se face in piesa fiind necesara practicarea
unei gauri de plecare 8pentru introducerea firului9 sau plecarea dintr-o margine. In ona de lucru
fiecare descarcare produce un crater in piesa 8material inlaturat9 si o uura a sculei 8electrodului9
in caul de fata in fir. #irul poate fi inclinat facand posi,ile taieri inclinate sau profile diferite in
planul de sus fata de planul de os al piesei. #irul nu intra niciodata in contact cu piesa. #irul
8sarma9 uual este din alama sau cupru cu diametrul intre 0.02 si 0.$ mm. Masinile de
electroeroiune cu fir sunt masini capa,ile de miscari in 5 ae 8capul inferior: 2 ae C si D iar
capul superior: $ ae
7/26/2019 Precizia de Prelucrare in Cazul Tehnologiei de Prelucrare Prin Electroeroziune.pptx
9/16
2. tadiul actual
%enologia de prelucrare prin elecroeroiune este larg utiliata in industrie pentru
prelucrarea de preciie ridicata a tuturor tipurilor de material conducti'e precum metalul aliae
metalice grafit sau ciar si material ceramic indifferent de duritate. In ciuda proprietatilor
mecanice si cimie eceptionale materialele ceramic au fost doar partial acceptate in campul
aplicatiilor industrial datorita dificultatilor si costurilor de prelucare ale acestora. 354
In ultimi ani tenologia de prelucrare prin electroeroiune face posi,ila prelucrarea
materialelor ceramice conducti'e. M 8lectrical iscarge Macining9 face posi,ila
prelucrarea unui material compoit important B*F*o tungsten car,idFco,alt folosit in industria
producatoare de scule ascietoare matrite si scule speciale. cest material are o duritate mare si
o ecelenta reistenta la socuri si uura dar este dificil de prelucrat utiliand tenologiicon'entionale de prelucrare. 3!4
Se realieaa eperimente in la,oratoare pentru a identifica care sunt cei mai importanti
parametrii pentru a creste gradul de indepartare al materialului si cresterea calitatii suprafetei.
3. Precizia de prelucrare in cazul prelucrarii prin electroeroziune
7/26/2019 Precizia de Prelucrare in Cazul Tehnologiei de Prelucrare Prin Electroeroziune.pptx
10/16
In M gradul de indepartare al materialului este un aspect important. ste de preferat un
grad de indepartare al materialului mai mare deoarece acesta este proportional cu produsul
energiei transferate per puls si frec'enta pulsului. Scim,and curentul pulsului la o frec'enta
constanta 'ariaa energia pulsului. In fiecare test gradul de indepartare al materialului este
calculat dupa metoda pierderii masei. "radul de indepartare al materialului este eprimat ca si
indepartarea masei piesei intr-o perioada 8%9 de prelucrare pe masina in minute:
Gradul de indepartare al materialului(mg/min)=Volumul de materialindepartat
Timpde prelucrare 8$.19
In plus pe langa gradul de indepartare al materialului M are ca o,iecti' producerea de
piese ,une cu o rugoitate mica a suprafetei. In consecinta rugoitatea suprafetei este in alt
factor important in e'aluarea performantei de asciere 8+enardos asi 7osniaHos 200$9.
Rugoitatea medie se calculeaa ca o integrala a 'alorii a,solute a inaltimii profilului pe
lungimea e'aluata si se calculeaa dupa cum urmeaa 8#rancis el al. 2002? Rogelio et al. 200$9:
Ra=1
L0
l
[ Y(x )] dx 8$.29
In figura ! se pot o,ser'a parametrii rugoitatii suprafetei.
Fig.$. %arametrii rugozitatii supra#etei. [&
In ta,elul 2 sunt preentati parametrii procesului si campurile folosite pentru eperiment.
%a,elul 2. 354
7/26/2019 Precizia de Prelucrare in Cazul Tehnologiei de Prelucrare Prin Electroeroziune.pptx
11/16
In urma realiarii eperimentelor s-au o,tinut urmatoarele 'alori pentru rugoitatea
suprafetelor acestea se pot o,ser'a in ta,elul $.
%a,elul $. 354
upa cum se poate o,ser'a in ta,elul $ designul a necesitat 2& de eperimente. esignul
este general si analiat utiliand un pacet de statistica numit MI;I%+. /rdinea standard al
eperimentului ordinea sa de desfasurare 'aria,ilele luate in considerare pentru eperiment
7/26/2019 Precizia de Prelucrare in Cazul Tehnologiei de Prelucrare Prin Electroeroziune.pptx
12/16
8puls in timp 'itea de rotatie curentul de 'arf si presiunea de spalare9 si raspunsurile masurate
sunt preentate in ta,elul $ de mai sus.
4. !oncluzii si directii viitoare de cercetare
In capitolul anterior s-a in'estigat procesul de prelucrare prin electroeroiune a B*F*o
tungsten-car,id cementat un material compoit important folosit in fa,ricarea de scule
ascietoare matriterie si scule speciale preentand o pri'ire de ansam,lu asupra procesului
M.
u fost analiati diferiti parametrii tenologici si efectul lor asupra procesului M de
prelucrare al materialului compoit B*F*o utiliand o analia a suprafetei.
fectul parametrilor tenologici precum presiunea de spalare impulsul in timp curentul
de 'arf 'iteare de rotatie a electrodului asupra gradului de indepartare al materialului respecti'
a calitatii suprafetei pentru materialul compoit B*F*o a fost analiat utiliand grafice cu
raspuns $. ceste grafice se pot 'iualia in figurile urmatoare. 354
Fig.& (a) '#ectul rotatiei electrodului si impulsului in timp asupra gradului de
indepartare al materialului () '#ectul curentului de "ar# si al impulsului in timp asupra
gradului de indepartare al materialului.[&
7/26/2019 Precizia de Prelucrare in Cazul Tehnologiei de Prelucrare Prin Electroeroziune.pptx
13/16
Fig.* (a) '#ectul presiunii de spalare si impulsului in timp asupra gradului de
indepartare al materialului () '#ectul curentului de "ar# si al rotatiei electrodului asupra
gradului de indepartare al materialului.[&
Fig.+ (a) '#ectul presiunii de spalare si al rotatiei electrodului asupra gradului de
indepartare al materialului () '#ectul presiunii de spalare si al curentului de "ar# asupra
gradului de indepartare al materialului.[&
7/26/2019 Precizia de Prelucrare in Cazul Tehnologiei de Prelucrare Prin Electroeroziune.pptx
14/16
Fig., (a) '#ectul rotatiei electrodului si al impulsului in timp asupra calitatii supra#etei
() '#ectul curentului de "ar# si al impulsului in timp asupra calitatii supra#etei.[&
Fig. (a) '#ectul presiunii de spalare si al rotatiei electrodului asupra calitatii supra#etei
() '#ectul presiunii de spalare si al curentului de "ar# asupra calitatii supra#etei.[&
7/26/2019 Precizia de Prelucrare in Cazul Tehnologiei de Prelucrare Prin Electroeroziune.pptx
15/16
Fig.1 (a) '#ectul presiunii de spalare si impulsului in timp asupra calitatii supra#etei
() '#ectul curentului de "ar# si al rotatiei electrodului asupra calitatii supra#etei.[&
*a si directii 'iitoare de cercetare 'or ramane de analiat alti parametrii care influenteaa
procesul de prelucrare prin electroeroiune.
7/26/2019 Precizia de Prelucrare in Cazul Tehnologiei de Prelucrare Prin Electroeroziune.pptx
16/16
"ibliografie
314 ttps:FFro.iHipedia.orgFiHiFroiuneJelectricK*!K($?
324 %enologii necon'entionale uiliar circular Proiectul Pare %7% R/ 2005F01&-
55$.0!.01.02.0!.01.0$ ;oiem,rie 200(?
3$4 ttp:FF.carmilles.roFpagesFeroiune.tm?
3!4 %e ardness and Strengt Properties of B*-*o *omposites Ronald B. rmstrong
*enter for nergetic *oncepts e'elopment epartment of Mecanical ngineering