Фізико-технологічні основи електроерозійного дротяного вирізання - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ УДК 621.9.048.4 фізико-технологічні основи електроерозійного дротяного вирізанняРоботу виконано на кафедрі компютеризованих технологій високоефективної обробки матеріалів Черкаського державного технологічного університету Міністерства освіти і науки України. Науковий консультант: доктор технічних наук, професор Поляков Святослав Петрович, Черкаський державний технологічний університет, завідувач кафедри компютеризованих технологій високоефективної обробки матеріалів. Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор, Заслужений діяч науки і техніки, Лауреат Державної премії України доктор технічних наук, професор, Лауреат Державної премії УкраїниПрогрес у машинобудуванні і, відповідно, у всьому виробництві повязаний із широким застосуванням технологій, що забезпечують екологічність, ресурсо-й енергозбереження при обробці як традиційних матеріалів (сталей, кольорових металів), так і високоміцних металевих композиційних матеріалів. Для визначення і реалізації найбільш ефективних способів прогнозування динаміки розвитку та удосконалення фізико-технологічних процесів ЕЕДВ необхідне адекватне описання електричних, газогідродинамічних, теплових та механічних процесів у міжелектродному проміжку (МЕП), що потребує ефективної узгодженої адаптації до умов ЕЕДВ рішень таких базових задач електроерозійної обробки: Пробій проміжку та формування каналу розряду. Левіта та інших авторів, отримані на основі досліджень основних фізичних процесів при електроерозійній обробці розрядами тривалістю 10 - 1000 мкс, енергіями 0,1 - 10 Дж та суттєвих ідеалізаціях моделей процесу, дають розрахункові параметри, які значно відрізняються від вихідних параметрів реальних процесів ЕЕДВ. Таким чином окрім сприяння створенню наукових (а не чисто емпіричних) основ технології, пошук відповідних адекватних рішень базових задач електроерозійної обробки при фізичних та технологічних умовах ЕЕДВ, дозволяє представити процес як деяку систему, що складається з ряду взаємоповязаних через робочу зону підсистем, чим забезпечує створення придатної для використання в інженерній практиці системи багатофакторних розрахунків параметрів технологічного процесу, полегшує перехід технологічних систем на керування від ЕОМ та створення автоматизованих систем технологічної підготовки виробництва. На основі отриманих результатів розробити математичне описання ЕЕДВ як комплексного фізико-технологічного процесу, наукові принципи, методи та компютеризовану систему проектування та вдосконалення електричних, газогідродинамічних, теплових та механічних процесів у МЕП, яка б забезпечила визначення областей максимальних технологічних характеристик процесу при експлуатації існуючого та проектуванні нового обладнання.Це стосується процесу пробою рідини та параметрів, що його визначають, за умов характерних для ЕЕДВ, балансу енергії одиничного іскрового розряду, просторового руху “ізофазних” поверхонь у зоні дії висококонцентрованого джерела тепла на поверхні електрода. Дослідження безпосередньо процесу пробою та параметрів, що його визначають, за умов, характерних для ЕЕДВ, вкрай важливо як з точки зору покращення продуктивності і точності самого методу, так і з точки зору отримання науково обґрунтованих рекомендацій, необхідних при створенні і модернізації генераторів, регуляторів МЕП та алгоритмів їх роботи. На підставі аналізу результатів попередніх досліджень були відібрані чотири фактори, що найбільш суттєво впливають на початкову стадію іскрового розряду (величина міжелектродного проміжку lмеп - (Х1), мкм; шорсткість взаємодіючих поверхонь електродів Ra - (Х2), мкм; забрудненість проміжку продуктами ерозії Сз - (Х3), %; швидкість протікання робочої рідини в МЕП Vp - (Х4), м/с (при дослідженнях пробою МЕП одиничними іскровими розрядами помітного впливу на пробивну міцність середовища електропровідності, тиску та швидкості течії РР в МЕП не виявлено). Енергія, що виділилася на електродах, витрачається на руйнування (плавлення і випаровування) матеріалу та тепловідвід у тіло електродів: (4) де Еар, Екр - енергія, витрачена на руйнування анода і катода; Еат, Ект - енергія, що розсіюється на тепловідвід у тіло електродів. При всій складності проблеми можна вважати доведеним те, що в діапазоні енергій розряду Е ? 3 - 10 МДЖ та тривалості імпульсу t ? 1 - 3 мкс для мінімізації енергетичних затрат на руйнацію електрода необхідно (при виконанні умов максимальної теплової асиметрії розряду в бік деталі) сформувати джерело тепла максимально можливої площі та створити умови, що забезпечать максимальний коефіцієнт викиду матеріалу з ерозійної лунки.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ