Реклама на порталі

Інструкція як зробити електроерозійний верстат. Малогабаритний електроіскровий верстат

Електроерозія – руйнація металевих поверхонь під впливом електричних зарядів. В основу цієї технології покладено роботи радянських вчених М. І. Лазаренка та Б. Р. Лазаренка. Цим методом можна легко змінювати розміри виробів із металу, одержувати в них отвори різної форми та глибини. Відмінні результати дає електроерозійна обробка профільних пазів та канавок, порожнин фасонного вигляду в деталях машин та механізмів. Особливо затребуване таке устаткування виготовлення деталей з твердих сплавів, де звичайна механічна обробка утруднена.

Верстати електроерозійного типу мають універсальні можливості в обробці матеріалів, що мають щільну структуру поверхонь. Цей вид обробки матеріалів вигідно відрізняється від інших способів зміни форми та розмірів деталей, оскільки трудомісткість операцій завдяки електроерозійній технології різко знижується.

Принцип роботи електроерозійного верстата показано на наведеній схемі-малюнку. Під дією імпульсного електричного генератора в зазорі між електродом та поверхнею деталі утворюються іскрові розряди або інша електрична взаємодія. Простір іскрового проміжку безперервно омивається потоком рідини, що охолоджує, за рахунок якої відбувається видалення з оброблюваної поверхні зруйнованого металу. Під керуванням блоку ЧПУ процес протікає у заданому напрямку та у необхідній кількості. Як електрод найчастіше використовується латунний дріт, який у міру витрати подається в зону електроерозійної обробки. Більш сучасний витратний матеріал для електроерозії – молібденовий дріт, витрата якого на здійснення обробки однієї деталі незначна. Однак ці верстати мають суттєві обмеження в порівнянні з апаратами для механічної обробки деталей. Адже вони підходять для обробки лише струмопровідних металів та їх сплавів.

Впливати на метал електроерозійним шляхом можна у різний спосіб: подаючи на іскровий проміжок як електричні розряди, і імпульси параметричного виду. Залежно від необхідного результату обробки вибирається і потрібний шлях її виконання. Дуже важливим елементом цього на металеві поверхні є те, що при ньому можна вести обробку заготовки за різними напрямками в один і той же час.

Серед способів електроерозійної обробки виробів розрізняють:

  • електроімпульсний;
  • електроіскровий;
  • електроконтактний;
  • анодномеханічний.

До технологічних операцій, що виконуються електроерозійним шляхом, відносяться:

  • структурне зміцнення;
  • шліфування;
  • маркування;
  • різання;
  • доведення;
  • копіювання об'ємне;
  • доведення.

За допомогою електричної ерозії на цих верстатах можна виконувати різні глухі прорізи, поглиблення та отвори не геометричної конфігурації. Можливе також виконання на поверхні отворів різьблення будь-якого профілю. Верстати здатні проводити вибірку металу з внутрішньої поверхні виробів на задану глибину, тим самим виконувати операції, що замінюють фрезерну та токарну обробку. Технологія електричної ерозії використовується при обробці металів, які важко піддаються класичному механічному станочному впливу. До них, зокрема, належать титан та його сплави.

Щоб вибрати, який купити електроерозійний верстат, потрібно точно визначитися із завданнями, які ставитимуться перед цим обладнанням на підприємстві та які робочі параметри верстата будуть потрібні для вирішення цих завдань. Цілком допустимо для виконання певних технологічних операцій у цеху купити б/в верстат, попередньо перевіривши його працездатність. Практика показує, що навіть при великій кількості годин напрацювання обладнання для електроерозійної обробки майже не схильне до зносу.

Верстати електроерозійного типу

Реалізовані у виробництві способи електроерозійної обробки можуть сильно відрізнятися в залежності від конструкції верстатів, але залишається одним і тим же принцип функціонування обладнання. Розглянемо основні типи електроерозійних верстатів, що використовуються для обробки металевих заготовок.

Дрітово-вирізний верстат

Це верстатне обладнання використовується з метою контурної обробки виробів з високими показниками точності і низькою шорсткістю поверхні. Вплив на оброблювану деталь відбувається електродом у вигляді дроту із молібдену діаметром 0,18 мм. Витрати працювати цього устаткування досить низькі, оскільки сам дріт використовується багато разів. Традиційний електроерозійний дротяно-вирізний верстат, який не може використовувати дріт багаторазово, суттєво програє у собівартості аналогічних робочих операцій.

Роль електроліту в робочій зоні верстата відіграє рідину, що охолоджує, потоком якої вимиваються ерозійні продукти і яка захищає оброблену поверхню деталі від окислення повітрям. Як СОЖ використовується водорозчинний концентрат спеціального складу.

Ціна електроерозійного копіювального верстата не дуже висока в порівнянні з аналогічними апаратами традиційного типу, проте обслуговування його дуже зручне за рахунок використання блоку ЧПУ. Щоб навчити оператора основним прийомам роботи у ньому, знадобиться трохи більше двох днів.

За допомогою цього верстата можна виготовляти:

  • різні прес-форми;
  • штампи;
  • зубчасті колеса;
  • шліцеві отвори;
  • шпонкові пази;
  • виїмки складного профілю із глибиною до 20 см.

На малюнку вище показаний високошвидкісний вирізний електроерозійний верстат з ЧПУ, який відноситься до струминного типу і застосовується для контурної обробки деталей. Верстати такого виду можуть використовуватись і в майстернях невеликого підприємства з штучним виготовленням виробів, і на великих підприємствах у серійному виробництві. Електроерозійний дріт DK 7720 в даний час можна купити за 850 тис. рублів.

Прошивний верстат

Електроерозійний копіювально-прошивний верстат у сучасному виконанні оснащений блоком ЧПУ, в який вбудовані функції автоматичного позиціонування, орбітальність руху деталей та можливість пропалювання бічних поверхонь. Також верстат оснащений функціями автоматичного пошуку кромки та пошуку центральної точки зони обробки. Поряд із цим у програмах блоку ЧПУ закладено визначення глибини порожнини та автоматичний вихід інструментальної головки у нульову точку.

Електроерозійний прошивний верстат призначений для обробки як внутрішніх, так і зовнішніх сферичних елементів, працюючи за 3-вимірною лінійною траєкторією. Поряд з можливою обробкою поверхні по 2-мірній дузі він може виробляти електроерозійне пропалення, використовуючи для обробки вихідну матрицю виробу в якості оригіналу для копіювання.

В даний час ціна електроерозійного верстата цього типу коливається близько 1 млн. 800 тис. рублів.

Верстат електроерозійний для різання металів

Електроерозійне різання дротом застосовується тоді, коли виконати необхідний різ металевої деталі або заготовки за допомогою класичної традиційної обробки неможливо, коли перед міцністю заготовки безсилі і фреза, і токарний різець верстата. Механічна різка не вигідна або навіть неможлива, коли потрібне одержання всередині або зовні деталі гострих кутів із надмалими радіусами заокруглень. Ця ситуація виникає при обробці деталей, що зазнали загартування або твердосплавних металевих з'єднань. Іноді ще до електроерозійного різання металу вдаються, якщо через глибину або складну структуру порожнини це виконати механічною простою операцією на фрезерному верстаті неможливо. Дрітово-вирізні верстати доповнюють набір операцій під час виготовлення складних деталей сучасного машинобудування.

Електроерозійне різання є інтенсивною електроерозією металу в потрібному перерізі деталі. Високочастотні імпульси, що виробляються генератором, піддаються на електрод, який є дріт з молібдену. Працюючи генератора сама деталь переміщається у потрібну бік з допомогою електричного приводу направляючих верстатної плити. Випалювання металу відбувається електричними іскрами, а потім зруйнований шар змивається охолоджувальною рідиною спеціального складу, що безперервно подається в зону різання. Переміщення дроту для електроерозійних верстатів завжди відбувається в напрямку перпендикулярному осі барабана змотування.

Можна виділити ті технологічні операції, де робота елктроерозійних різальних верстатів вигідно відрізняється від механічної обробки металів:

  • обробка надтвердих металів та сплавів;
  • виконання вирізів у заготовках з кутовими гострими кромками, що мають надмалі радіуси заокруглень;
  • обробка циліндричних та фасонних поверхонь великої глибини;
  • обробка поверхонь із дуже високою точністю.

Щоб запрограмувати обробку деталі електроерозійним верстатом, потрібно мати технічне завдання та макет самого виробу. Формат даних може бути будь-який, переведення його в команди блоку ЧПУ здійснюється оператором верстата або програмістом.

При електроерозійному різанні немає потреби використовувати інструменти, більш тверді, ніж матеріал оброблюваної деталі. Для різання твердосплавних сполук використовується дріт із кольорових сплавів, який отримують звичайним способом. Устаткування при різанні також не відрізняється високою складністю, як і самі технологічні прийоми роботи з ним. Швидкість робочого процесу не залежить від твердості та міцності оброблюваного матеріалу. При різанні не потрібні будь-які зусилля механічного типу, завдяки чому якість обробки виходить дуже висока. Кількість різних операцій і переходів на одну обробку зводиться до мінімуму навіть при дуже складній формі деталі. Різні за технічними характеристиками верстати для різання мають різну продуктивність робочого процесу, але вони можуть виконувати схожі операції, лише за час.

Моделі сучасних верстатів

Сучасний верстат електроерозійної обробки металів складається з наступних вузлів:

  • електродвигуни, що діють незалежно один від одного;
  • будову подачі дроту в зону ерозії;
  • робочу ванну з охолодною рідиною;
  • робочий стіл для розташування заготовки у процесі обробки;
  • блок керування верстатом.

Виробниками верстатів цього є як азіатські, і європейські держави. Маючи одне й те саме призначення, верстати різних виробників сильно відрізняються за своєю функціональністю та ціною. Якщо китайське та південнокорейське обладнання коштує значно дешевше за європейське, то останнє виконується виробниками на вищому рівні з більшим ступенем автоматизації робочих процесів.

АРТА

Російськими виробниками випускається прецизійне обладнання АРТА для електроерозійної обробки металів.

Науково-промислова корпорація "Дельта-Тест" є лідером в Росії з виготовлення обладнання цього типу. Виготовляючи нові верстати, підприємство займається модернізацією обладнання більш ранніх термінів виробництва.

Sodick

На ринку сучасного обладнання добре відома компанія Sodick, що виробляє дротяно-вирізні електроерозійні верстати.

Маючи високі технологічні параметри, обладнання цієї компанії застосовується для обробки тугоплавких металів і монокристалів. За допомогою цих верстатів виготовляються перфоровані плити та труби, робочі елементи копіювальних верстатів, штампи з профілями трьох координатного виміру, металокерамічні штампи. Фахівцям на такому устаткуванні без особливих зусиль вдається виготовляти кулачки та їх прототипи, електроди-інструменти для верстатів копіювально-прошивальної групи.

Дрітово-вирізний верстат Mitsubishi MV1200S за вартістю близько 7 млн. рублів дозволяє виконувати найскладніші операції з електроерозійної обробки деталей будь-якої форми, виконаних з різних струмопровідних матеріалів.

При інтенсивному використанні цього верстатного устаткування у виробництві витрати з його купівлю окупаються у стислі терміни.

Agie

Устаткування для електроерозійної обробки Agie виготовляється у Швейцарії та з успіхом конкурує з іншими моделями цієї верстатної групи.

При малих габаритних розмірах на верстаті Agie можна в автоматичному режимі виконувати найскладніші роботи з обробки твердосплавних виробів найширшого призначення.

Як видно зі статті, обладнання для електроерозійної обробки деталей на сучасному ринку достатньо. Його виготовляють майже всі провідні промислові країни світу під різними брендами та за різною ціною. Вибрати з цієї пропозиції саме те, що потрібно нашому вітчизняному виробнику, не просто. Однак, порівнюючи свої фінансові можливості та провівши предметні переговори з менеджерами компаній, представлених на інтернет-сайтах цієї тематики, можна зробити правильні висновки, а потім зробити і саму покупку.

Саморобний електроерозійний верстат доцільно збирати в тому випадку, якщо високоточні роботи з металом виконуються часто і відносно великих обсягах. Це складне у виготовленні обладнання, яке рідко використовується у побуті. Він виправданий у металообробних цехах та майстернях як фінішний інструмент обробки заготовок після фрезерного або токарного верстатів або виготовлення дрібних деталей складної конфігурації.

Принцип роботи електроерозійного верстата вимагає виготовлення електронної схеми, що генерує імпульсний струм високої сили, так і складної механічної частини, що забезпечує рух електрода (дротяного або штучного). Основна складність - зробити генератор, який може за короткий час нагромадити достатній для пробою заряд, викинути його за частки секунди і за такий самий короткий проміжок відновити його. При недостатній щільності струму електроерозійна обробка неможлива навіть на тонких деталях м'яких металів.

Основні частини саморобного дротяного електроерозійного верстата:

· станина - чавун чи сталь;

· Робочий стіл - міцний пластик або нержавіюча сталь;

· Ванна для діелектрика, що служить робочою зоною;

· Система подачі дроту (дві котушки, електродвигун, привід, напрямні);

· Система управління електродом (для прошивочних);

· Система запуску та зупинки;

· Блок прокачування діелектрика – насос, фільтри, трубопроводи;

· генератор;

· система управління.

Останній пункт - один із найскладніших, необхідно синхронізувати подачу дроту за швидкістю та напрямом, частоту імпульсу та подачу діелектричної рідини. Слід врахувати, що в процесі роботи рідина іонізується і властивості її значно змінюються.

Переваги електроерозійної обробки

Такі роботи повинні здійснюватись тільки на спеціальному устаткуванні під обов'язковим наглядом кваліфікованого спеціаліста, має відповідний допуск. Хоча такий спосіб робить заготівлю більш точною та якісною, промислові підприємства вважають за краще застосовувати механічну обробку металу.

Тому необхідно відзначити основні переваги електроерозійного на різноманітні види заготовок.

Використовуючи такий метод, практично завжди вдається досягти найвищої якості поверхні металу, внаслідок чого вона стає максимально точною та однорідною. При цьому повністю виключається необхідність фінішної обробки. Також цей метод гарантує одержання на виході поверхні різноманітної структури.



Також до переваг електроерозійної обробки металу відносять можливість здійснювати роботу з поверхнею будь-якої твердості та відсутність шуму при роботі на спеціальному устаткуванні.

Електроерозійна дія повністю виключає виникнення деформації поверхні у деталей, що мають невелику товщину. Це можливо через те, що при такому методі не виникає жодного механічного навантаження, А робочий анод має мінімальний знос. Крім того, електроерозійна обробка сприяє отриманню поверхні різноманітних геометричних форм та конфігурацій при мінімальних зусиллях.

Недоліки електроерозійної обробки

Є певні недоліки, які визначають відсутність повсюдного використання електроерозійної обробки. До основних недоліків можна віднести:

1. Низька продуктивність. Для зміни форми або розмірів якості поверхні потрібно досить тривалий вплив електричного розряду. Більшість обладнання має наступний показник продуктивності: 10 мм за одну хвилину.

2. Високе енергоспоживання визначає, що вартість отримання деталей дуже висока. Електрика – найдорожче джерело енергії, яке використовується у багатьох сферах промисловості.

3. Складність процесу визначає те, що керувати обладнанням може лише професіонал.

4. Є певні вимоги щодо того, де встановлюється техніка. Варто враховувати те, що технологія передбачає подачу струму з високою силою струму та напругою.

Для зміни форми розмірів заготовки з металу можна використовувати метод електроерозійного обробки. Він використовується протягом багатьох років у різних галузях промисловості, характеризується високою точністю, але малою продуктивністю. Для застосування цього методу обробки слід використовувати спеціальний електроіскровий верстат, який можна придбати або зробити своїми руками. Саморобний варіант виконання можна використовувати у побуті при дрібносерійному виробництві. Його вартість виготовлення своїми руками буде нижчою, ніж покупка промислового варіанту виконання. Тому розглянемо докладніше те, як можна зробити електроіскровий верстат своїми руками, що для цього знадобиться і в яких випадках він зможе використовуватися.

Принцип аналізованого методу обробки

Особливістю обробки електроіскровою установкою можна назвати те, що випаровування металу відбувається через вплив певного заряду на поверхню заготівлі. Прикладом такого впливу можна назвати замикання конденсатора на металевій пластинці – утворюється лунка певних розмірів. Електроерозійний розряд створює високу температуру, яка просто випаровує метал із поверхні. Варто зазначити, що верстат із цієї групи вже використовується протягом останніх 50 років у різних галузях промисловості. Головною умовою використання подібного електроіскрового верстата можна назвати те, що заготовка має бути виготовлена ​​з певного металу. При цьому враховується не ступінь оброблюваності, а електропровідні властивості.

Основний елемент конструкції

Електроерозійний верстат має іскровий генератор, який виступає як конденсатор. Для обробки слід використовувати накопичувальний елемент великої ємності. Принцип обробки полягає у накопиченні енергії протягом тривалого часу, а потім її викид протягом короткого проміжку часу. За цим принципом працює також пристрій лазерної установки: зменшення проміжку часу викиду енергії призводить до збільшення щільності струму, а отже, істотно підвищується температура.

Принцип роботи генератора, встановлений на електроерозійний верстат, полягає в наступному:

  1. діодний міст проводить випрямлення промислового струму напругою 220 або 380 Вольт;
  2. встановлена ​​лампа обмежує струму короткого замикання та захисту діодного моста;
  3. що вище показник навантаження, то швидше проходить зарядка електроіскрового верстата;
  4. після того, як зарядка закінчиться, лампа згасне;
  5. зарядивши встановлений накопичувач можна піднести електрод до оброблюваної заготівлі;
  6. після того, як проводиться розмикання ланцюга, конденсатор знову починає заряджатися;
  7. час заряджання встановленого накопичувального елемента залежить від його ємності. Як правило, часовий проміжок від 0,5 до 1 секунди;
  8. на момент розряду сила струму сягає кількох тисяч ампер;
  9. провід від конденсатора до електрода повинен мати великий поперечний переріз близько 10 квадратних міліметрів. При цьому провід має бути виготовлений виключно із міді.

Частота генерації підведення електрода електроіскрового верстата становить 1 Гц.

Конструкція електроіскрового верстата

Є схеми, реалізувати які є досить складно. Схема, що розглядається, може бути реалізована своїми руками. Деталі для генератора, що встановлюється, не в дефіциті, їх можна придбати в спеціалізованому магазині. Конденсатори також мають велике поширення, як і діодний міст. При цьому, створюючи саморобний електроіскровий верстат, слід врахувати наведені нижче моменти:

  1. на конденсаторі напруга, що вказується, не повинна бути менше 320 Вольт;
  2. кількість накопичувачів енергії та їх ємність вибираються з урахуванням того, що загальна ємність має становити 1000 мкФ. З'єднання всіх конденсаторів повинно проводитись паралельно. Варто враховувати, що потужність саморобного варіанта виконання збільшується у разі необхідності отримання сильнішого іскрового удару;
  3. лампу встановлюють у фарфоровий патрон. Слід захистити лампу від падіння, встановлюється автомат захисту із силою струму від 2 до 6 Ампер;
  4. автомат використовується включення ланцюга;
  5. електроди повинні мати міцні затискачі;
  6. для мінусового дроту використовується гвинтовий затискач;
  7. Плюсовий провід має затискач з мідного електрода та штатив для спрямування.

Саморобний дротяний варіант виконання має відносно невеликі габаритні розміри.

Основні елементи схеми електроіскрового обладнання

Схема представлена ​​нижченаведеними елементами:

  1. електрод;
  2. гвинт затиску, що використовується для фіксації плюсового дроту та електрода;
  3. втулка для спрямування;
  4. корпус, що виготовляється з фторопласту;
  5. отвір, що використовується для подачі олії;
  6. штатив.

Корпус, який використовується для з'єднання всіх елементів, виточує їх фторопласт. Як втулка використовується заземлюючий штир, в якому вздовж осі виточується отвір з різьбленням для кріплення електрода. Всі елементи конструкції кріпляться на штатив, який виготовляється із можливістю зміни висоти. Також створюється отвір, через який подається олія.

Найчастіше різання проводиться при використанні пристрою, який живиться від пускача з котушкою, що підключається до напруги 220В. Шток пускача може мати хід 10 мм. Обмотку пускача підключають паралельно лампі. Саме тому на момент заряджання конденсаторів лампа горить, а після завершення цього процесу вона гасне. Після того, як шток було опущено, відбувається іскровий заряд.

У деяких домашніх майстрів виникає ідея виготовити електроерозійний верстат своїми руками для власної майстерні. Бажання пояснюється тим, що іноді доводиться обробляти деталі із високою твердістю. Виробляти відпал для зниження міцності не можна. Можлива деформація деталі та будуть порушені вимоги до якості обробленої поверхні або інші характеристики.

В результаті іскрової ерозії проводиться пропал наскрізних отворів або нанесення маркування. Можлива обробка поверхні складної форми, що задається електродом.

Основні особливості електроерозії

Принцип роботи ерозійної установки для металевих деталей заснований на видаленні найдрібніших частинок матеріалу, що обробляється іскровим розрядом. Внаслідок одноразового впливу в точці контакту залишається невелика лунка. Чим потужніша іскра, тим ширше і глибше утворюється поглиблення.

Якщо проводити багаторазову іскрову обробку, то процес випаровування найдрібніших частинок у зоні іскріння буде помітнішим. Відбудеться розігрів металу. Тому для зниження температури подається охолодна рідина.

Електросхема пристрою передбачає використання:

  • діодного моста, він випрямляє змінну напругу, що подається з мережі 220 В;
  • лампа розжарювання Н₁ на 100 Вт представляє активне навантаження;
  • конденсатори С₁, С₂, С₃ накопичують енергію для одержання разового іскрового розряду.

При включенні схема в мережу спалахує лампа Н₁, на конденсаторах С₁,…, С₃ накопичується електричний заряд. У момент повної зарядки конденсаторів припиняється перебіг електричного струму ланцюгом. Лампа Н₁ гасне, що є сигналом для можливості отримання іскри.

Електрод підводиться до деталей. Залишається зазор, через який відбувається пробій. На металі випалюється невелика лунка.

Щоб зробити наступний електричний розряд та випалювання ще однієї порції металу, необхідно відвести електрод від деталі. Потім відбувається повторне зарядження конденсаторів.

Подібні дії відбуваються багаторазово. При кожному наступному вплив електрод сильніше впроваджується в метал, вириваючи частинки на більшій глибині.

Наведена схема повного заряду конденсаторів вимагає близько 0,5…0,7 з часу. Величина струму в ланцюзі заряду становить приблизно 0,42 ... 0,47 А. При здійсненні контакту в зоні розряду струм зростає до 7000 ... 9000 А. При такому високому значенні відбувається випаровування 0,010 ... 0,012 г металу (сталь).

Для високого значення струму необхідно використовувати мідні дроти перетином 8…10 мм². Щоб пропалити отвір, електрод виготовляють із товстого латунного дроту. Щоб запустити безперервний процес роботи, потрібно з частотою близько 1 Гц підводити електрод до оброблюваної деталі.

Технічне завдання проектування саморобного верстата

Щоб зробити саморобний електроерозійний верстат потрібно виготовити низку пристроїв, які допоможуть автоматизувати виробничий процес.

  1. Потрібна станина, на ній розміщуватиметься механізм переміщення електрода.
  2. Потрібно сам механізм, що дозволяє періодично підводити і відводити електрод до матеріалу, що обробляється.
  3. Для випалювання отворів різних форм необхідно мати набір електродів. Фахівці рекомендують використовувати молібденовий дріт.
  4. Для різних типів основного інструменту потрібно змінювати потужність пристрою та силу струму. При різних режимах роботи важлива електрична схема повинна дозволяти проводити регулювання величини розряду на електроді. У ній необхідно передбачити зміну частоти пульсації напруги.
  5. Для охолодження деталі (перегрівати загартовану сталь не можна, відбувається відпустка зі зниженням твердості) в зону роботи потрібно здійснювати подачу рідини, що охолоджує. Найчастіше використовують звичайну воду чи розчини солей. Вода попутно вимиває шлам (зруйновані частинки металу).

Увага! У промислових установках, наприклад, японська фірма з виробництва верстатів "Sodick" використовує ванни з ударостійкого скла. Вони організується потік рідини в зону обробки, і навіть відведення відпрацьованої води та наступна фільтрація.

Розробка горизонтального електроерозійного верстата

Схема установки включає основні вузли та деталі:

  • 1 – електрод;
  • 2 – гвинт фіксації електрода у напрямній втулці;
  • 3 – клема для фіксації позитивного дроту від перетворювача напруги;
  • 4 – напрямна втулка;
  • 5 – корпус із фторопласту;
  • 6 – отвір для подачі мастила;
  • 7 – станина.

Встановіть невеликий розмір, який можна встановити на столі. У корпусі 5 напрямна втулка 4 може переміщатися в обидві сторони. Для її приводу потрібний спеціальний механізм чи пристосування.

До втулки 4 кріпиться електрод 1 плюсовий провід також приєднаний за допомогою клеми 3. Залишається тільки зібрати запропоновану схему в реальну установку в домашніх умовах. У ній використано найпростіше оснащення.

Короткий опис саморобної установки

У корпусі 2 встановлений електрод 1. Його зворотно-поступальне переміщення проводиться електромагнітом з котушки 7. До направляючої втулки підведена клема 3 (подається позитивний потенціал).

На робочому столі 4 кріпиться деталь, яку необхідно обробити. На столі є клема 5 до неї підключається негативний провідник. По трубці 6 всередину корпусу подається мастило.

Через фільтри проводиться підключення перетворювача напруги, від них позитивний і негативний дроти з'єднуються на відповідних клемах 3 і 5. На столі 4 фіксується деталь, в якій можна проводити різні види обробки, наприклад, пропалити отвір у загартованій деталі.

Включивши перетворювач, на токонесучих дротах буде отримано робочу напругу. Додатково подається напруга на індукційну котушку 7. Вона створює вібрацію електрода 1, спрямовуючи рух управо і вліво. Електрод 1 стосується оброблюваної деталі. У зоні контакту виникає струм завбільшки 7000…9000 А.

При кожному русі інструмента у бік деталі випалюється невелика кількість металу. Протягом 10...12 хвилин роботи електроерозійного верстата деталі буде отримано наскрізний отвір. Отримано отвір у хвостовику свердла. Звичайним способом просвердлити такий отвір досить складно.

Як удосконалити верстат?

Виготовлений найпростіший верстат є діючою моделлю. Його призначення – утворення отворів у загартованих деталях.

Надалі потрібно розглянути варіант із вертикальним розташуванням електрода. Тоді під нього можна встановити ванну. Процес відбуватиметься без можливих несправностей, пов'язаних з наявністю шламу, що не забирається, з робочої зони.

Потрібно розглянути додаткові механізми для плавної подачі інструменту. Можливо, потрібно здійснювати не тільки осьове переміщення, а також рух електрода горизонтальній площині, щоб проводити тривимірну обробку поверхні.

Будь-який найпростіший верстат дає думки до того, як його надалі удосконалити та створити зручніший агрегат. Головне зробити перший крок і спробувати виготовити перший зразок.

Відео: саморобний електроіскровий верстат.

Висновок

  1. Верстат для електроерозійної обробки металу дозволяє виконувати доопрацювання загартованих деталей, не знижуючи їхньої міцності.
  2. Навіть найпростіший верстат, виготовлений з підручних матеріалів, дозволяє виконувати ряд операцій, які неможливо виконати іншими інструментами та пристроями.

Для виготовлення нестандартного обладнання або виробів на виробництві (на заводі, на фабриці, у промисловій майстерні) зазвичай довго не думають і якщо не можуть щось виготовити самі та самотужки, то замовляють це обладнання або вироби на стороні, не зважаючи на витрати. Майстер-умільець такий варіант придбання нестандартного виробу не завжди прийнятний.
То що робити?
Не сумувати і згадати, що будь-яка технічна задача має безліч варіантів рішення і треба лише знайти найбільш прийнятний варіант рішення підходящий для застосування у Вашому конкретному випадку.
Приклад: Вам потрібно виготовити пару виробів розміром із середнього розміру тазик з листової сталі.
Заради виготовлення двох, трьох деталей, які цілком можливо, згодом потребуватимуть кардинальної переробки або навіть нового виконання, оренда преса і виготовлення штампу (з переробкою) для майстра-умільця можуть виявитися дорогим задоволенням. Але відмовлятися від задуманого не варто, тим більше, якщо вмієте працювати не тільки руками, а й головою. У середині минулого століття було відкрито електрогідравлічний ефект, іскра у воді збуджувала гідравлічний удар за допомогою якого можна штампувати, на порівняно простенькому обладнанні досить великі та складні вироби.
Гідравлічні удари для штампування застосовувати стали порівняно давно. За часів підкорення американського дикого заходу, кустарі-умільці штампували каструльки, казанки та інші вироби у примітивних штампах, стріляючи у воду (штампу) із рушниць чи револьверів.
Пристрій штампу було наступним: До матриці кріпилася листова заготовка, щоб під листову заготовку не потрапляла вода, потім у зборі занурювали в товстостінний чан із водою і стріляли. Гідравлічні удари поступово притискали лист металу до внутрішньої поверхні матриці. Повітря із порожнини матриці стравлювали через спеціальний отвір. Потім для цих цілей замість стрілянини почали підривати міні заряди вибухівки. Обладнання було компактним і простим, щоправда, трохи небезпечним.
Скажете примітивно? Проте просто. Кузови для наддовгих лімузинів досі штампують саме таким способом, за допомогою води та вибухівки. Виявилося, що для виготовлення таких кузовів робити спеціальний прес дуже дорого навіть для солідних фірм. За допомогою приблизно такого обладнання рубають за розміром корабельну броню (товщина до 0,8 метра), дрібніють руду і т.д. і т.п.
У нашій улюбленій Країні-заборонах майстру поодинці ніхто не дозволить виробничі витівки з вогнепальною зброєю та вибухівкою, тому для виконання задуманого в домашніх умовах електрогідравлічний ефект був би дуже доречним. Не заборонено, піддається регулюванню за потужністю та порівняно дешево. Матрицю нескладно виготовити із звичайного бетону з полімерним покриттям. Як бачимо цей задум цілком реальний у результаті.
Більш докладно для тих, хто цікавиться у книзі: Юткін Л.А. ,Електрогідравлічний ефект та його застосування в промисловості."
Наступні приклади:
Обробка металів електричними методами.
Це електрохімічний, електроерозійний та електроконтактний способи розмірної обробки будь-яких за твердістю металів та металевих сплавів. Розмірна та об'ємна відрізка та обробка, пробивання простих та надглибоких, профільних отворів, порожнин. Фрезерування, маркування, заточування, шліфування, полірування та ін. По відношенню до звичних методів обробки (різанням) застосовуваний інструмент (для електро обробки) може бути дешевшим, саморобним і з недефіцитних матеріалів, верстати простіші, порівняно зі звичними, у виготовленні .
Відомий спосіб електрохімічного розчинення металу під дією електричного струму. Якщо два металеві електроди під'єднати до джерела постійного струму і опустити електроди в розчин електроліту, плюсовий електрод (заготівля) почне розчинятися, а мінусовий електрод (інструмент), залежно від застосовуваного електроліту, залишиться незмінним або почне покриватися шаром розчиненого в електроліті металу. У нашому випадку вітається лише розчинення металу на заготівлі, розчинений метал випадає в осад і постійний стан електрода-інструменту. Для цього як електроліт застосовують 25 процентний розчин кухонної солі. Чим ближче знаходиться електрод-інструмент до електроду-заготівлі, тим точніше виходить відбиток інструменту на заготівлі. Насправді відстань між електродом-інструментом до електрода-заготівлі від сотих часток міліметра і вище.
Основні складнощі:
утримати електрод-інструмент на тому самому відстані від електрода-заготівлі під час всього процесу обробки, розчинення металу призводить до зміни площі розчинення та іншим змінам різноманітних параметрів.
видалити розчинений метал із зони обробки та не допустити його осадження на заготівлі та інструменті. Зазвичай це робиться подачею в робочий проміжок електроліту під великим (до 20 атмосфер) тиском.
Плюси подібної обробки, це порівняно дешевий та практично вічний інструмент, можливість обробки будь-яких за твердістю металів з дуже високою точністю, без подальшої зміни їх властивостей та загартування зокрема.
Простіший спосіб обробки металів електроерозійний. По суті це продовження електрохімічного способу. При зближенні зазору між електродом-інструментом та електродом-заготівлею виникає іскра пробою. У місці виникнення іскри на обох електродах з'являються лунки, але на заготівлі лунка трохи більше. Метал в даному випадку не розчиняється в електроліті, а випаровується і потім конденсується у вигляді крихітних металевих кульок робочої рідини. Для електроерозійної обробки застосовують вже не струмопровідний електроліт, а рідкі діелектрики (або робочі рідини): машинне масло, гас, десцилована вода та ін. Рідкі діелектрики перешкоджають попаданню металу, що випарувався, електрода-заготівлі осісти на електроді-інструменті. Таким чином, руйнується і інструмент, і заготівля, але заготівля у місці контакту руйнується більше і так після серії контактів у результаті відбувається обробка заготовки.
Зношування (руйнування) інструменту до 30-80 відсотків по відношенню до руйнування на заготівлі. Однак інструмент часто можна виготовити з жерсті або шматків недефіцитного дроту потрібного діаметру, для фасонної відрізки та пробивання складних і глибоких отворів не тільки у звичайному залізі, але й для обробки інших металів, аж до надтвердих переможних напайок. Пробивання надглибоких отворів проводиться з постійним поворотом інструменту та підведенням робочої рідини під невеликим тиском. Точність обробки порівняно не висока, проте сам процес обробки досить простий.
Верстат для електроерозійної обробки нагадує настільний свердлильний. Тільки інструмент кріпиться до соленоїда підключеного паралельно до електромагнітної котушки. Під час контакту електродів відбувається зіткнення інструменту та заготівлі, електроланцюг замикається, у котушці з'являється струм, електромагнітна котушка піднімає соленоїд та інструмент над заготівлею. Але в цей час електроланцюг знеструмлюється і соленоїд (і інструмент) падає під власним тягарем вниз на заготівлю і все повторюється. Повторюється автоматично, поки є умови для контакту інструменту та заготівлі.
Недоліки: Інструмент швидко втрачає свою початкову форму, що призводить до великого спотворення форми заготівлі. Тому обробку іноді ведуть у кілька прийомів і різним інструментом, спочатку у чорновому варіанті, потім у чистовому.
Ще простіше електроконтактний спосіб обробки металів. Як робочу рідину застосовують вже розчин рідкого скла (силікату натрію або калію). Інструмент це металевий диск, що обертається з товстої жерсті. Розчин рідкого скла (відоміший під назвою клей канцелярський) утворює на металі нерозчинну плівку, але мікронерівності на металі-інструменті здирають плівку на заготовці і тут же розряд електрики вирівнює виступ на інструменті і робить нове поглиблення на заготовці. І так безперервно, в різних точках торкання, поки диск-інструмент обертається і стикається із заготівлею. Розчин силікату натрію (калію) або поливається в зону контакту, або заготівля, і інструмент занурені в розчин. Електроконтактним способом можна різати та обробляти метал приблизно також як болгаркою або на наждачному колі.
Верстати для електро-контактної обробки металів найпростіші за пристроєм і повинні забезпечити обертання інструменту та підведення великих струмів інструментом у зону обробки. Знос інструмента значний, але чистове доведення проводять тим самим інструментом, що і чорнову.
Електроконтактним способом шліфують і полірують нерівності на напрямних поверхнях металообробних верстатах. У цьому випадку чавунну пластину (інструмент) і станину (заготівлю) підключають до низьковольтного джерела постійного струму і поливаючи рідким склом (натирають вручну) шліфують поверхню напрямних.
Якщо Ви вважаєте, що якийсь із вищеописаних способів обробки металів Вам підійде, то, звичайно ж, мого опису буде недостатньо для серйозного вивчення цієї теми. Але по суті верстати досить прості, і все вищеописане не так вже й складно для застосування в домашніх умовах.