Электроэрозионные методы обработки основаны на явлении эрозии электродов из токопроводящих материалов при пропускании между ними импульсного электрического тока.

Разряд между электродами происходит в газовой среде или при заполнении межэлектродного пространства диэлектрической жидкостью (керосин, минеральное масло). При наличии разности потенциалов на электродах происходит ионизация межэлектродного пространства. При определенном значении разности потенциалов – образуется канал проводимости, по которому устремляется электроэнергия в виде импульсного искрового или дугового разряда. На поверхности заготовки температура возрастает до 10000 – 12000°C. Происходит мгновенное оплавление и испарение элементарного объема металла и на обрабатываемой поверхности образуется лунка. Удаленный металл застывает в диэлектрической жидкости в виде гранул диаметром 0,01 – 0,005 мм.

При непрерывном подведении к электродам импульсного тока процесс эрозии продолжается до тех пор, пока не будет удален весь металл, находящийся между электродами на расстоянии, при котором возможен электрический пробой (0,01 – 0,05 мм) при заданном напряжении. Для продолжения процесса необходимо сблизить электроды до указанного расстояния. Электроды сближаются автоматически с помощью следящих систем.

Электроискровая обработка

Электроискровую обработку применяют для упрочнения поверхностного слоя металла (рисунок 4.7). На поверхность изделия наносят тонкий слой металла или композиционного материала. Подобные покрытия повышают твердость, износостойкость, жаростойкость и эрозионную стойкость.

При электроискровой обработке – используют импульсные искровые разряды между электродами: обрабатываемая заготовка (анод) – инструмент (катод). Конденсатор заряжается через резистор от источника постоянного тока напряжением 100200 В. Когда напряжение на электродах и достигает пробойного образуется канал, через который осуществляется искровой разряд энергии, накопленной конденсатором. Продолжительность импульса 20200 мкс. Точность обработки до 0,002 мм.

Получают сквозные отверстия любой формы поперечного сечения, глухие отверстия и полости, отверстия с криволинейными осями, вырезают заготовки из листа, выполняют плоское, круглое и внутреннее шлифование. Изготовляют штампы и прессформы, фильеры, режущий инструмент.

Рисунок 4.7 – Схема электроискрового станка:

Для обеспечения непрерывности процесса станки снабжаются следящей системой и системой автоматической подачи инструмента.

Электроимпульсная обработка

При электроимпульсной обработке используют электрические импульсы большой длительности (510 мс), в результате чего происходит дуговой разряд.

Большие мощности импульсов от электронных генераторов обеспечивают высокую производительность обработки.

Электроимпульсную обработку целесообразно применять при предварительной обработке штампов, турбинных лопаток, фасонных отверстий в детали из коррозионностойких и жаропрочных сплавов (рисунок 4.8).

Рисунок 4.8 – Схема электроимпульсной обработки:

1 – электродвигатель; 2 – импульсный генератор постоянного тока;
3 – инструмент – электрод; 4 – заготовка – электрод; 5 – ванна

Электроконтактная обработка

Электроконтактная обработка основана на локальном нагреве заготовки в месте контакта с электродоминструментом и удалении размягченного или расплавленного металла из зоны обработки механическим способом: относительным движением заготовки или инструмента. Источником теплоты служат импульсные дуговые разряды. Этот вид обработки рекомендуется для крупных деталей из углеродистых и легированных сталей, чугуна, цветных сплавов, тугоплавких и специальных сплавов.