12. Kükönleges megmunkálások

2009.05.15.

12. Kükönleges megmunkálások - Kifejlesztésüket a megmunkálandó anyagok fejlődése indikálta - anyagválasztás ⇒ anyagkészítés

Új anyagszétválasztási technológiák - A szerszám (ha van) nem kell keményebb legyen a munkadarabnál - Különböző energia formák hasznosítása: - Mechanikai - Hő Különleges megmunkálás: - Kémiai Fizikai folyamatuk lényegében vagy - Elektrokémiai folyamatjellemzőkben jelentősen különböznek a hagyományos eljárásoktól

Miskolci Egyetem Gépgyártástechnológiai Tanszék

Dr. Maros Zsolt [email protected]

Kükönleges megmunkálások felosztása



1

2009.05.15.

12.1. Elektroeróziós megmunkálások (Szikraforgácsolás, EDM Electro Discharge Machining) Hőenergiát hasznosító eljárás (A hőenergiát különféle módokon hozhatjuk létre, e szerint különböztetjük meg az eljárásokat) - szokták ezt az eljárást az ún. villamos megmunkálások közé is sorolni - a villamos energiát nem mechanikaivá alakítja, hanem hőenergiává - az anyagleválasztásra fordított hányad kevés, a hatásfok kicsi - csak villamosan vezető anyagok munkálhatók meg így - szerszáma: elektróda, a mechanikai tulajdonságok nem fontosak - vezetőképesség - hőkapacitás - olvadáshő Miskolci Egyetem Gépgyártástechnológiai Tanszék


Elektroeróziós megmunkálások Erózió:

Külső hatásra létrejövő jelentős mértékű roncsolódás

Elecktro-erózió: Elektromos kisülés hatására jön létre

- szikrakisülés - ívkisülés - (hideg kisülés)

hatására megy végbe

Kisülések szabályozása


Elektroeróziós megmunkálás


2

2009.05.15.

Szikraforgácsoló rendszer elemei Szikraforgácsolás: - elektródákat (T – W) egyenfeszültségre kapcsol - dielekrikumba (szigetelő folyadékba) merülve - kisüléssorozat ki ülé t lét létrehozása h á az elektródák l kt ódák kö között ött

1: dielektrikum 2: előtoló mű 3: generátor E: szerszám W: munkadarab



12.1.1 Az anyagleválasztás folyamata szikraforgácsoláskor

- feszültség f ült é kkapcsolása lá az elektródákra l kt ódák - potenciálkülönbség létrejötte a dielektrikumban az elektródás között (80-250V) - ionizáció a folyadékban (a) - a szigetelő „átüt”, vezető csatorna jön létre (szikra, ív) (b, c, d) - az ív hőmérséklete nő (10000K), gázbuborék keletkezik (c, d, e) - az anyag megolvad, gőzzé válik, szétfröccsen (e) - az ívfeszültség gyorsan esik, az energia utánpótlás megszűnik, a kisülési csatorna összeomlik, a gázbuborék szétrobban (f) - a megolvadt fém apró cseppekben szilárdul, kényszeröblítés - deionizáció, a teljes ciklusidő ~ 10-50µs Miskolci Egyetem Gépgyártástechnológiai Tanszék


3

2009.05.15.

12.1.2. A szikraforgácsoló rendszer elemei Tömbelektródás szikraforgácsoló gép felépítése



Tömbelektródás szikraforgácsoló gép felépítése



4

2009.05.15.

a) A szikraforgácsoló gép gerjesztése A megmunkálási ciklust ún. impulzusgenerátorokkal vezéreljük - vezérelt impulzusgenerátor a generátor egyenfeszültségét tranzisztor és kapcsoló segítségével visszük az elektródákra - relaxációs generátor (olcsó) kapcsoló és tároló elemként kapacitást és induktivitást alkalmaznak - számítógépes vezérlés Miskolci Egyetem Gépgyártástechnológiai Tanszék


b) Dielektrikum Szükséges tulajdonságok: - kis vezetőképesség (kisebb távolságnál jön létre a kisülés, nagyobb energiasűrűség, jobb leképzés) - viszkozitás: i k itá nagyoláshoz lá h nagy simításhoz kicsi - ne legyen egészségre ártalmas, - nagy forráspont ill lobbanáspont - anyaguk jellegzetesen: petróleum bázisú paraffinok vagy deionizált víz (kis furatok pl.) - hűteni és szűrni kell - a munkatérben mindig friss kel (áramoltatás)



5

2009.05.15.

Öblítési technikák

Normál Sugár

Fordított Rezgetéses Miskolci Egyetem Gépgyártástechnológiai Tanszék


c) Szerszám elektróda Szükséges tulajdonságok: - magas olvadáspont - jó elektromos vezető - könnyen kö megmunkálható kálh tó Leggyakoribb szerszámanyagok: - vörösréz, sárgaréz - grafit



6

2009.05.15.

A grafit napjainkban kezdi kiszorítani a rezet: Hőtágulási együtthatója a negyede a rézének, (alak és mérethűség) Sűrűsége ötöde a rézének, (könnyebb) Leválasztóképessége 1,5-3 –szor nagyobb Az elektróda kopása

Kisebb a kopása Nagyobb méretek alakíthatók ki belőle Nagyobb hősokkal szembeni ellenállás Megmunkáhatósága sokkal könnyebb

- mennyiségi - sarok - frontális - oldal A grafit szublimál 3550 °C-on, fekete füstfellegek kísérik a EDM-et Miskolci Egyetem Gépgyártástechnológiai Tanszék


d) Technológiai jellemzők - a leválasztott anyagrész annál nagyobb, minél nagyobb a kisülés energiatartalma

Egyszeri szikrakisülés okozta kráter fémfelületen



7

2009.05.15.

Technológiai jellemzők - anyagáram, mm3/min, időegység alatt leválasztott anyag - az elektróda relatív kopása, %, elektróda kopás/mdb fogyás általában <10% 10% elérhető (van példa 2 %-ra is) - áramerősség: Iv - ciklusidő: ti



Az áramerősség hatása a relatív kopásra

Az optimumérték 3 3-4 4A áramerősségnél van



8

2009.05.15.

e) A felület minősége - irányítottság nélküli kráterek áthatása

d, h (Rmax) méretekkel jellemezhető - a felületi rétegben jelentős változások történnek - a ciklusidő és az áramerősség befolyásolja elsősorban



Az áramerősség és a ciklusidő hatása a felület érdességére

Azonos energia esetén Ie növelésével d csökken, h nő tc növelésével d nő, h csökken Miskolci Egyetem Gépgyártástechnológiai Tanszék


9

2009.05.15.

A felület alatti rétegek tulajdonságai A hőhatás zónájában megváltozik a szövetszerkezet ill. az anyag tulajdonsága pl. edzett acél - Felület nagyon kemény - Maradófeszültség: az ujraszilárdult rétegben húzó, alatta nyomó (kedvezőtlen) - Rossz kifáradási tulajdonságok - Felületi réteg hálós repedésének veszélye



f) A megmunkálás pontossága Elsősorban az alkképzés pontosságát értjük alatta. Több tényező befolyásolja:

- ag gép p kinematikai pontossága - beállítás pontossága - szerszám gyártási pontossága - hő okozta deformációk - elektróda rés egyenetlensége - elektródafogyás - egyenlőtlen anyagleválasztás



10

2009.05.15.

g) A szikraforgácsolás változatai

Valódi változatok: - tömbelektródás - huzalelektródás



Huzalos szikraforgácsolás - huzal: 0,05-0,3 mm átmérőjű vörös- vagy sárgaréz - szigetelő folyadék: deionizált víz - a huzal lassan fogy, pótolják - elektróda rés egyenetlensége - elektródafogyás - egyenlőtlen anyagleválasztás

Ma már CNC vezérlésűek Léteznek kombinált berendezések is.



11

12. Kükönleges megmunkálások

Recommend Documents