Автор: Бобков Николай Владимирович

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №12 (116) июнь-2 2016 г.

Дата публикации: 19.06.2016

Библиографическое описание:

Бобков Н. В. Разработка баз данных для электроэрозионных станков // Молодой ученый. — 2016. — №12. — С. 209-213.



В машиностроении помимо традиционных материалов (сталей, алюминиевых и латунных сплавов) требуется применение редких металлов, таких как цирконий, ниобий и ванадий.

Для производства тепловыделителяющих элелементов (рис.1) и дистанционирующих решеток (рис.2), используемых в ядерных реакторахВВЭР-1000, используются три основных циркониевых сплава — Э635, Э110 и Э125.

Рис. 1. Тепловыделяющий элемент

Рис. 2. Дистанционирующая решетка

Кроме того, цирконий применяется в качестве катодов в установках магнетронного напыления (рисунок 3), для получения многофункциональных покрытий. Наряду с цирконием, в качестве катодов (рисунок 4), так же используются другие редкоземельные металлы, такие как ниобий и ванадий.

Рис. 3. Установка магнетронного напыления

Рис. 4. Катоды из циркония, ниобия, ванадия и меди

Однако при изготовлении деталей из редкоземельных (и как следствие дорогих) металлов, необходимо стремиться к минимизации количества отходов. Например, можно уменьшить ширину реза, сократив тем самым количество стружки. Хорошие результаты в решении этой проблемы были достигнуты на проволочном электроэрозионном станке, так как при диаметре проволочного электрода 0,2 мм ширина реза не превышает 0,3 мм.

С помощью электроэрозионного оборудования возможна обработка любых электропроводных металлов. Однако производители оснащают свои станки набором режимов обработки только для наиболее распространенных материалов (рисунок 5). В случае, когда необходима обработка металлов не входящих в базу данных станка (таких как цирконий, ниобий и ванадий), подбор режимов осуществляется экспериментально, что приводит к снижению производительности. Как видно из рисунка 5 в стандартной комплектации станки оснащаются только режимами для обработки стали, меди, алюминия, твердого сплава и графита (ISO 63).

Рис. 5. База данных для расчета режимов обработки

При обработке редкоземельных материалов на несоответствующих им режимах возникает ряд проблем. Во-первых, в ходе эксперимента необходим постоянный контроль работы станка, фиксация результатов, а так же анализ и исправление ошибок выявленных опытным путем. Во-вторых, при завышенных режимах, инструмент (в нашем случае это латунная проволока) быстрее приходит в негодность, что увеличивает время на наладку и затраты на инструмент. Так же стоит отметить, что при заниженных режимах уменьшается скорость обработки, что приводит к увеличению машинного времени и как следствие увеличение стоимости детали.

Для более детального изучения был проведен ряд экспериментов по обработке циркония, ниобия и ванадия на проволочном электроэрозионном станке SodickVZ300L (рисунок 6).

Рис. 6. Образец из ванадия, обработанный на станке SodickVZ300L

В ходе эксперимента были подобраны режимы обработки в один, два, три и четыре прохода [1] (рисунок 7,8).

Рис. 7. Режимы резания для 3 проходов

Рис. 8. Режимы резания для 4 проходов

Полученные режимы показали стабильную обработку. Однако, с помощью датчика контроля, установленного на станке (рисунок 9), была выявлена неточность в расчетах, что требует ввода не учтенных данных, повторного пересчета и влечет за собой повторное проведение экспериментов.

Рис. 9. Показания датчика контроля обработки

Учитывая вышесказанное можно заключить, что обработка металлов, не учтенных базой данных электроэрозионного станка (как в рассматриваемом случае), возможна после подбора режимов. Однако для стабильной и наиболее производительной обработки, необходимы расчеты, которые позволят получить оптимальные режимы резания. Поэтому естественно предположить, что для предприятий, занимающихся производством деталей из редкоземельных металлов, существует необходимость приобретения высокопроизводительного и высокоточного оборудования, имеющего в своей базе данных режимы, подходящие для обработки этих материалов.

Литература:

  1. Руководство пользователя к станку SodiсkVZ300L.
Основные термины (генерируются автоматически): проволочном электроэрозионном станке, режимов обработки, станке sodickvz300l, обработка металлов, магнетронного напыления, Режимы резания, качестве катодов, ходе эксперимента, набором режимов обработки, расчета режимов обработки, оптимальные режимы резания, датчика контроля, применение редких металлов, установках магнетронного напыления, необходима обработка металлов, Установка магнетронного напыления, электроэрозионном станке sodickvz300l, датчика контроля обработки, основных циркониевых сплава, обработке редкоземельных материалов.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle
Задать вопрос