Влияние орбитального движения электрода на точность электроэрозионной обработки

Цель – изучение процессов, возникающих при электроэрозионной обработке инструментальных сталей, влияние орбитальных движений электрода на точность обработки, а также обоснование применения индивидуальных траекторий орбит и внедрение этих данных в производство. Для написания программы траектории в машинных кодах на станок Mitsubishi EA-28 использовался программный комплекс CIMCO EDIT. Выполнялись опытное изготовление и замеры пуансона и толкателя вырубного штампа. Обработка производилась на электроэрозионном прошивном станке Mitsubishi EA-28. Прожиг осуществлялся в среде диэлектрика Blasospark GT 250. Обработка совершалась до шероховатости Ra0.6 за 9 проходов с применением стандартного пакета режимов обработки. В ходе проведенных опытных работ было выявлено влияние геометрии электрода на обработку острых углов: формирование на обрабатываемой детали «паразитных радиусов». Установлено, что при засверливании углов отверстиями с малым диаметром (0,4–0,6 мм) данное явление исчезает. Также замечен эффект инверсии движения электрода в зависимости от обкатки по внутреннему или внешнему краю траектории. Осуществлена обработка производственной детали (пуансон вырубного штампа). Во время обработки использовалась новая орбита, адаптированная геометрии изделия. Установлено, что деталь является отвечающей требованиям и соответствует конструкторскому чертежу. Штамп собран и передан в основное производство. По результатам проведенных испытаний, изучения отечественного и зарубежного опыта выработаны рекомендации по применению индивидуальных орбит при электроэрозионной обработке инструментальных сталей, твердых сплавов и других труднообрабатываемых токопроводящих материалов. Метод орбитальных движений по специальной траектории был внедрен на АО «Чебоксарский электроаппаратный завод» (г. Чебоксары).

1. Wang Gang, Shan Yan. Compensation of electrode orbiting in electrical discharge machining based on nonuniform offsetting // International Journal of Machine Tools and Manufacture. 2005. Vol. 45. Iss. 14. P. 1628–1634. https://doi.org/10.1016/j.ijmachtools.2005.01.023.

2. Sadollah Bamerni Z., El-Hofy H. Orbital electrochemical machining of electrodischarge machined surfaces // AMST’02 Advanced Manufacturing Systems and Technology. International Centre for Mechanical Sciences (Courses and Lectures) / eds. E. Kulianic. Vol. 437. Vienna: Springer, 2002. https://doi.org/10.1007/978-3-7091-2555-7_51.

3. Hai Peng Huang, Guan Xin Chi, Zhen Long Wang. Multi-axis EDM CNC system based on RT-Linux // Key Engineering Materials / eds. Daizhong Su, Qingbin Zhang, Shifan Zhu. Vol. 419–420. Trans Tech Publications Ltd, 2009. Р. 809–812. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.419-420.809.

4. Ибрагимова Л. И., Еникеев Б. А., Акмаев О. К. Кинематический анализ электроэрозионного 5 осевого станка с параллельной кинематикой // Станкостроение и инновационное машиностроение. Проблемы и точки роста 2018.: матер. Всерос. науч.-техн. конф. (г. Уфа, 28 февраля – 1 марта 2018 г.). Уфа: Изд-во УГАТУ, 2018. С. 315–321.

5. Кратюк Н. А. Определение оптимального метода получения глубоких отверстий малого диаметра в деталях ГТД и его экспериментальное исследование // Известия Московского государственного машиностроительного университета «МАМИ». 2014. Т. 2. № 4. С. 20–26.

6. Сарилов М. Ю. Исследование процессов электроэрозионной обработки // Наука и образование. 2016. № 3. С. 76–82.

7. Смоленцев В. П., Коптев И. Т., Газизуллин К. М. Технологические возможности и перспективы развития электроэрозионной и электрохимической размерной обработки // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. 2012. № 2-2. С. 49–56.

8. Chen Jiang Hua, Bernaerts D., Seo Jin Won, Van Tendeloo G., Kagi H. Voidites in polycrystalline natural diamond // Philosophical Magazine Letters. 1998. Vol. 77. Iss . 3. Р. 135–140. https://doi.org/10.1080/095008398178561.

9. Михалѐв О. Н., Янюшкин А. С., Попов А. Ю. Современный подход к автоматизации технологической подготовки производства // Автоматизация и современные технологии. 2011. № 4. С. 39–43.

10. Янюшкин А. С., Лобанов Д. В., Рычков Д. А. Программные продукты для автоматизации подготовки инструментального производства на предприятиях // Ползуновский альманах. 2008. № 4. С. 214–216.

11. Татанов П. В., Янюшкин А. Р., Шнайдер Д. А., Янюшкин А.С. Опыт электроэрозионного фрезерования на АО «Чебоксарский электроаппаратный завод» // Актуальные проблемы в машиностроении. 2021. Т. 8. № 3-4. С. 57–62.

12. Янюшкин А. Р., Лобанов Д. В., Татанов П. В. Совершенствование процесса электроалмазного шлифования // Электрофизические методы обработки в современной промышленности: матер. IV Междунар. науч.-практ. конф. молодых ученых, аспирантов и студентов (г. Пермь, 14–15 декабря 2020 г.). Пермь: Изд-во ПНИПУ, 2021. С. 144–148.

13. Татанов П. В., Янюшкин А. Р., Шеров К. Т., Янюшкин А. С. Использование вторичного ресурса твердосплавных сменных многогранных пластин в металлообработке // Наука и техника Казахстана. 2021. № 1. С. 85–96.

14. Янюшкин А. С., Баранов А. Н., Лосев А. Б., Якимов С. А. Исследование возможности замены электролитов при электроалмазной обработке на обычные смазочно-охлаждающие технические среды // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2007. Т. 1. № 2. С. 25–30.

15. Янюшкин А. С., Рычков Д. А., Лобанов Д. В., Петров Н. П. Методика формирования базы данных режущих инструментов // Труды Братского государственного университета. Серия: Естественные и инженерные науки. 2013. Т. 1. С. 143–146.

16. Popov V. Yu., Yanyushkin A. S. Combined electrodiamond grinding of high speed steels // International Journal of Advances in Machining and Forming Operations. 2012. Vol. 4. No. 1. P. 91–102.

17. Skeeba V. Yu., Ivancivsky V. V., Kutyshkin A. V., Parts K. A. Hybrid processing: the impact of mechanical and surface thermal treatment integration onto the machine parts quality // Materials Science and Engineering: IOP Conference Series. 2016. Vol. 126. P. 012016. https://doi.org/10.1088/1757-899X/126/1/012016.

18. Zamashchikov Y. I. Duality in metal cutting: impact to the surface layer residual stress // Materials and Manufacturing Processes. 2006. Vol. 21. Iss. 5. Р. 551–566. https://doi.org/10.1080/10426910500471706.

19. Skeeba V., Pushnin V., Erohin I., Kornev D. Integration of production steps on a sin -gle equipment // Materials and Manufacturing Processes. 2015. Vol. 30. Iss. 12. P. 1408 –1411. https://doi.org/10.1080/10426914.2014.973595.

20. Rowe W. B. Principles of modern grinding technology. 2nd ed. Oxford: Elsevier, 2014. 480 p.

21. Kim C. S., Massa T. R., Rohrer G. S. Modeling the relationship between microstructural features and the strength of WC–Co composites // International Journal of Refractory Metals & Hard Materials. 2006. Vol. 24. Iss. 1-2. Р. 89–100. https://doi.org/10.1016/J.IJRMHM.2005.04.011.