Анализ структурных изменений в поверхностном слое деталей после электроэрозионной обработки

Тимур Ризович Абляз

Аннотация


В современном машиностроении технология электроэрозионной обработки находит широкое применение. Установлено, что процессы, сопровождающие электроэрозионную обработку, определяются физикой взаимодействия материала с концентрированным потоком энергии, инициированным искровым разрядом. В связи с тем, что поверхностный слой материала обрабатываемой заготовки подвергается интенсивному термическому воздействию, на его поверхности формируются вторичные структуры. В настоящее время не в полной мере изучен вопрос формирования вторичных структур на материалах с различными физико-механическими свойствами, на упрочненных поверхностях полученных методами лазерной наплавки и закалки. Актуальным является
вопрос сохранения упрочненных и наплавленных поверхностных слоев своих свойств после обработки их методом проволочно-вырезной электроэрозионной резки. Показано, что при обработке закаленных и наплавленных поверхностей в первую очередь необходимо обеспечить минимальный температурный нагрев детали. Возникновение перегревов может способствовать снижению полученных физико-механических характеристик закаленного поверхностного слоя, что является недопустимым. Целью работы является изучение влияния режимов ПВЭЭО на возникновение изменений в поверхностном слое обработанных деталей. В работе проведено экспериментальное исследование процесса обработки материалов с разными физико-механическими свойствами.
Показаны особенности формирования измененного слоя на обработанных деталях в зависимости от режимов электроэрозионной обработки. Установлено, что в процессе проволочно-вырезной электроэрозионной обработки экспериментальных образцов, с увеличением силы тока на обработанной поверхности происходит увеличение толщины измененного поверхностного слоя, при этом микротвердость слоя не изменяется. Показано, что сформированный слой не влияет на эксплуатационные характеристики обработанных деталей.

Ключевые слова


электроэрозионная обработка; поверхностный слой; микро-структура; качество; электрод-инструмент.

Полный текст:

PDF

Литература


Ablyaz T., Khanov A., Hurmatullin O. Sovremennye podkhody k tekhnologii elektroerozionnoy obrabotki materialov [Modern Approaches to the Technology of Electrical Discharge Machining of Materials]. Perm, Perm National Research Polytechnic University Publ., 2012. 112 p.

Artamonov B., Volkov Y. Analiz modeley protsessov elektrokhimicheskoy i elektroerozionnoy obrabotki. Ch. 2: Modeli protsessov elektroerozionnoy obrabotki. Provolochnaya vyrezka [Analysis of Models of Processes of Electrochemical and Electrical Machining. Ch. 2: Models of Processes of EDM. Wire Cutting]. Moscow, 1991. 144 p.

Jurin A. Metody rascheta tekhnologicheskikh parametrov i elektrodov-instrumentov pri elektroerozionnoy obrabotke [Methods of Calculation of Technological Parameters and Tool Electrode in EDM Process. Diss. Kand. (Tech.)]. Tula, 2005. 132 p.

Kabaldin G., Sarilov M., Bilenko S. Povyshenie ustoychivosti protsessa elektroerozionnoy obrabotki i kachestva obrabotannoy poverkhnosti na osnove podkhodov iskusstvennogo intellekta [Improving the Sustainability of the Process of Electrical Discharge Machining and Quality of Treated Surface Based on Artificial Intelligence Approaches]. Komsomolsk-on-Amur, 2007. 191 p.

Losev V. Mnogofaktornoe planirovanie eksperimenta [Multi-Factorial Experiment Planning]. Perm, 1985. 28 p.

Serebrenitsky P. Sovremennye elektroerozionnye tekhnologii i oborudovanie [Electro-Technology and Modern Equipment]. St. Petersburg, Baltic State Technical University, 2007. 228 p.

Solomentsev Y., Mitrofanov V. Adaptivnoe upravlenie tekhnologicheskimi protsessami [Adaptive Control of Technological Processes]. Moscow, Mashinostroenie Publ., 1980. 536 p.

Skhirtladze A., Yarushin S. Tekhnologicheskie protsessy v mashinostroenii [Technological Processes in Mechanical Engineering]. Perm, Perm State Technical University, 2006. 496 p.

Syanov S. Tekhnologicheskoe obespechenie kachestva poverkhnostnogo sloya detaley pri elektroerozionnoy

obrabotke [Technological Support of Surface Layer Quality of Parts at EDM Processing. Diss. Kand. (Tech.)]. Bryansk, 2002. 166 p.

Foteev N. [Quality Control of Technological Surface Tooling at Electro Erosion Processing]. Electron material processing, 1994, no. 2, pp. 5–7. (in Russ.)

Dauw D., Sthioul H., Delpretti R., Tricarico C. Wire Analysis and Control for Precision EDM Cutting. Ann. CIRP, 1989, no. 38, iss. 1, pp. 191–194. DOI: 10.1016/S0007-8506(07)62682-1

Gibson I., Rosen D., Stucker B. Additive Manufacturing Technologies: Rapid Prototype into Direct Digital Manufacturing. New York: Springer. 2010. Ch. 9. DOI: 10.1007/978-1-4419-1120-9_14

Justin D., Stucker B. Improving Implants Using Laser-Based Metal Deposition Technologies. BONEZone. Spring, 2006, pp. 22–25.

Kinoshita N., Fukui M., Kimura Y. Study on Wire-EDM: in Process Measurement of Mechanical Behavior of Electrode-Wire. Ann. CIRP. 1984, no. 33, iss. 1, pp. 89–92. DOI: 10.1016/0007-8506(07)61386-9

Kunieda M., Takeshita S., Okumiya K. Study on Wire Electrode Temperature in WEDM. Proceedings of international Symposium for Electromachining – ISEM XII, 1998, pp. 151–161.

Liao Y., Huang J., Su H. A Study on the Machining-Parameters Optimization of Wire Electrical Discharge Machining. J. Mater. Process. Technol., 1997, vol. 71, pp. 487–493. DOI:

1016/S0924-0136(97)00117-9

Rajurkar K., Wang W. Thermal Modeling and On-Line Monitoring of Wire-EDM. J. Mater. Process. Technol., 1993, vol. 1–2, iss. 38, pp. 417–430. DOI: 10.1016/0924-0136(93)90214-Q

Scott D., Boyina S., Rajurkar K. Analysis and Optimization of Parameter Combination in Wire Electrical Discharge Machining. Int. J. Prod. Res., 1991, vol. 29, iss. 11, pp. 2189–2207. DOI:

1080/00207549108948078

Spedding T., Wang Z. Parametric Optimization and Surface Characterization of Wire Electrical Discharge Machining Process. Precis. Eng., 1997, vol. 20, iss. 1, pp. 5–15. DOI:

1016/S0141-6359(97)00003-2

Tarng Y., Ma S., Chung L. Determination of Optimal Cutting Parameters in Wire Electrical Discharge Machining. Int. J. Mach. Tools Manuf., 1995, vol. 35, iss. 129, pp. 1693–1701. DOI:

1016/0890-6955(95)00019-T


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.