6.2.2 Характеристика імпульсів електроерозійного

розряду

Ефект електроерозійної обробки металів залежить від параметрів імпульсів, при цьому розрізняють імпульси напруги та імпульси струму, які, в свою чергу, бувають прямої та зворотної полярності. Під прямою полярністю імпульсу розуміється та його частина, яка викликає найбільший ефект руйнування оброблюваного виробу та зображується над віссю абсцис. Зворотна полярність імпульсу викликає руйнування електрода-інструмента і зображується вона під віссю абсцис.

Розрізняють імпульси уніполярні, уніполярні з постійною складовою, несиметричні знакозмінні, в останніх розрізняють робочу частину (імпульс прямої полярності) та імпульс зворотної полярності.

До параметрів імпульсних розрядів відносяться:

• частота імпульсів f_i - кількість імпульсів за секунду, Гц;

• період імпульсу T_i - величина, обернена до частоти, с;

• тривалість імпульсу t_i, с;

• щілинність імпульсу q_i - відношення періоду до тривалості імпульсу, ;

• амплітуда імпульсів для струму та напруги.

Приймаючи для порівняння однакову середню потужність Р_сер для імпульсів різної форми, амплітуду імпульсу струму I_max, максимальну потужність Р_max та енергію W_i імпульсу можна виразити через q_i та f_i:

,

,

,

де K₁, K₂ – коефіцієнти пропорційності.

Частоти імпульсів, які застосовуються при електроерозійній обробці металів, мають верхню та нижню границі.

Верхня границя пов'язана з отриманням високої чистоти оброблюваної поверхні при малій продуктивності, яка складає частки кубічних міліметрів за хвилину. Нижня границя пов'язана з можливістю отримання більш енергоємних імпульсів, і, як наслідок, збільшенням продуктивності установки, максимальна продуктивність установок складає 15-25 тис. мм³/хв.

Верхня границя частоти обмежена інтенсивністю видалення металу, який випаровується з зони розряду, і швидкістю деіонізації міжелектродного проміжку. Збільшення продуктивності установки при високій частоті можна досягнути нагнітанням під тиском робочої рідини в міжелектродному просторі, наданням вібрації одному з електродів або швидким переміщенням електродів один відносно іншого. Максимальні частоти при електроерозійній обробці складають 1-2 МГц.

Нижня границя частот веде до безперервного нагрівання та розплавлення не локальних об'ємів металу, а всієї заготівки. Мінімальна частота установок електроерозійної обробки, яка використовуються, складає 50 Гц.

Найбільша продуктивність установок має місце при певному співвідношенні енергії та тривалості імпульсу. При однаковій енергії імпульсу зі зменшенням його тривалості підвищується інтенсивність ерозії за рахунок зменшення частки енергії, яка розповсюджується вглиб металу, і, в результаті, підвищується к.к.д. установки. Зі збільшенням тривалості імпульсу можливе збільшення енергії розряду, однак продуктивність збільшується до певної границі, після чого починає знижуватись. Що стосується числового значення тривалості імпульсу, то воно коливається від 10^-2 до 10^-6 с.

Амплітуди струму в електроерозійних установках в залежності від частоти імпульсів коливаються від декількох до тисячі ампер. Так, при частоті 1,75 МГц амплітуда струму складає 2,5 А, при частоті 400 Гц – 250 А, при низьких частотах (50 та 100 Гц) в установках використовуються наступні амплітуди струму 100, 160, 250, 400, 630 та 1200 А.

З огляду на те, що відстань між електродами дуже мала і складає частки міліметра, в електроерозійних установках робоча напруга між електродами приймається порядку 100-200 В, в деяких випадках до 300 В. В процесі роботи установки проміжок між електродами збільшується, тому потрібне автоматичне регулювання величини міжелектродного проміжку.