3.6 Методика получения микроэлементов методом электроэрозионного микроформообразования

При МЭЭО электродами-инструментами с микроэлементами на рабочей части заданной формы возникают трудности в закреплении заготовки и ЭИ, поэтому целесообразным является составлении методики получения микроэлементов с помощью электроэрозионной обработки.

Цель, объект и средства исследования.

Цель: получение микроэлементов заданной формы методом МЭЭО.

Объект исследования: микроэлемент, полученный на поверхности детали.

Средства исследования:

1) механизм перемещения электрода-инструмента (МП);

2) широкодиапазонный генератор импульсов (ШГИ);

3) электроэрозионная ячейка (ЭЭЯ);

4) оптический микроскоп с микронной индикацией;

5) секундомер (С);

6) фотоаппарат (Ф).

Блок-схема оборудования для осуществления опыта представлена на рисунке 3.19.

Рисунок 3.19 – Блок-схема оборудования для осуществления эксперимента

Блок-схема состоит из электроэрозионной ячейки (ЭЭЯ), к которой через широкодиапазонный генератор импульсов (ШГИ) подведено напряжения. Процесс электроэрозионного формообразования контролируется с помощью оптического микроскопа (ОМ) и фиксируется на фотоаппарат (Ф). Перемещения электрода-инструмента осуществляется механизмом перемещения (МП). Время процесса регистрируется секундомером (С).

Формирование микроэлементов на поверхности заготовки осуществлялось по схеме, представленной на рисунке 3.20, где показан ЭИ, закрепленный на втулке 1, которая крепится к приводу станка с подведенным к нему отрицательным зарядом от источника питания с ШГИ. Рабочая часть 3 электрода-инструмента имеет на своей поверхности элементы размерами “b”, “d”, “R” менее 1 мм.

1 – втулка; 2 – трубка; 3 – рабочая часть ЭИ; 4 – винт; 5 – заготовка; 6 – цанга;

7 –направляющая втулка; 8 – гайка; 9 – плита для крепления цангового патрона;

10 – рабочая жидкость; 11 – ванна; 12 – шайба; 13 – винт; 14 – токоподвод

Рисунок 2.20 – Схема электроэрозионного микроформообразования

Заготовка 5 крепится в цанговом патроне, состоящем из направляющей втулки 7, в которую вставляется цанга 6, имеющая резьбу на которую навинчивается гайка 8. Цанговый патрон помещается в отверстие в стальной плите 9 и зажимается винтом 13 к стенкам отверстия. На винт надета шайба 12 и токоподвод 14, состоящий из шайбы с припаянным к ней проводом. Электроэрозионная обработка происходит в диэлектрической рабочей жидкости 10, заполняющей ванну 11.

3.7 Методика проведения измерений электродов-инструментов и получаемых с их помощью микроэлементов

При получении микроэлементов на поверхности деталей, возникает необходимость оценки поверхности и размеров получаемых микроэлементов.

Цель, объект и средства исследования.

Цель: измерение параметров микроэлементов на ЭИ для МЭЭО и формируемых микроэлементов на поверхности заготовки методом МЭЭО.

Объект исследования: ЭИ с микроэлементами на поверхности рабочей части и микроэлементы полученные на поверхности заготовки.

Средства исследования: оптический микроскоп с микронной индикацией БМИ-1М; профилограф-профилометр мод. 252 завода «Калибр» и др.

Измерение параметров прямоугольного, квадратного и круглого ЭИ необходимо проводить по схеме, представленной на рисунке 3.21. К ним относятся: длина электродов “h”, размеры внешней рабочей части электрода-инструмента “а” и “b”, размеры внутренней рабочей части электрода-инструмента “а₁” и “b₁”.

а б в

а – прямоугольного; б – квадратного; в – круглого

Рисунок 3.21 – Схема проведения измерений геометрических параметров трубчатых электродов-инструментов

Измерение параметров квадратного, прямоугольного и круглого микропаза необходимо проводить по схеме, представленной на рисунке 3.22. К ним относятся: глубина паза “h”, размеры внешней части паза “а”, “b” и “d” размеры внутренней части паза “а₁”, “b₁” и “d₁”.

а б в

а – квадратным; б – прямоугольным; в – круглым

Рисунок 3.22 – Схема проведения измерений геометрических параметров пазов полученных в заготовке трубчатыми ЭИ

Существует несколько методов измерения высоты микроэлементов:

1) с помощью оптического микрометра;

2) определение высоты микроэлемента по его тени;

3) с помощью профилометра.

Измерение высоты микроэлемента с помощью оптического микрометра происходит при наведении прибора на участок поверхности заготовки и на участок сформированного микроэлемента (рисунок 2.23).

Высота сформированного микроэлемента определяется разницей между измеряемыми высотами h = h₁  h₂.

1 – микроскоп; 2 – образец, на котором производятся измерения

Рисунок 2.23 – Схема измерения высоты микроэлементов с помощью оптического микрометра

Определение высоты микроэлемента по его тени происходит при направлении источника света под 45° к горизонтальной поверхности. При этом длина тени “b” равна высоте микроэлемента “h” (рисунок 2.24).

1 – источник света; 2 – образец, на котором производятся измерения

Рисунок 2.24 – Схема измерения высоты микроэлементов с помощью тени

При измерении высоты с помощью профилометра имеются ограничения по ширине измеряемого микроэлемента из-за геометрии алмазной иглы, которой оборудован датчик для контроля неровностей поверхности.