LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Технологія металів. Машинобуд. → Прогнозування технологічних характеристик та інтенсифікація процесу розмірної обробки електричною дугою складнопрофільних отворів

розточуванні з використанням однозонного способу зворотного прокачування робочої рідини крізь торцевий МЕЗ та епюри швидкостей потоку в ньому.


Електричний режим обробки представлено такими факторами, як сила технологічного струму І (Х1), та наруга на електродах U (Х2), а гідродинамічний режим обробки задавався статичним тиском робочої рідини Рст (Х3), на вході потоку в МЕЗ. Уперше в якості факторів в математичних моделях, що відбивають технологічні характеристики процесу прошивання та розточування отворів, використано такі геометричні параметри електродів, як площа обробки F (Х4), висота пояска с (Х5), та відносний діаметр каналу в ЕІ D/d (Х6). F, за інших рівних умов, відбиває гідравлічний опір торцевого МЕЗ, с на ЕІ – гідравлічний опір бічного зовнішнього МЕЗ, а D/d характеризує довжину траси евакуації продуктів ерозії із торцевого МЕЗ. Розрахунок полі-номіальних математичних моделей технологічних характеристик процесу РОД отворів при прошиванні (табл. 2, 3) та розточуванні (табл. 4) здійснювали з використанням пакету прикладних програм "ПРІАМ". В результаті експериментального дослідження отримано математичні моделі технологічних характеристик процесу прошивання та розточування отворів електричною дугою на зворотній та прямій полярностях, які встановлюють багатофакторний зв'язок не тільки з електричним та гідродинамічним режимами


Рис.1. Залежність технологічних характеристик процесу РОД отворів від змінних параметрів режиму обробки (І, U, Рст) та геометричних параметрів електродів (F, с, D/d): а – М1 = f (І, U), прошивання, зворотна полярність; б – Ма2 = f (D/d, І), прошивання, пряма полярність; в – а2 = f (D/d, І), прошивання, пряма полярність; г – Ra = f (с, І), розточування, зворотна полярність; д - d = f (І, с), розточування, зворотна полярність; е - g = f (І,Рст), розточування, зворотна полярність


обробки, але і з геометричними параметрами електродів, та дозволяють керувати продуктивністю та точністю обробки, стійкістю ЕІ, а також якістю обробленої поверхні, і прогнозувати дані характеристики.

Продуктивність М процесу прошивання (рис. 1) та розточування отворів

Таблиця 2

Поліноміальні математичні моделі процесу прошивання отворів способом РОД на зворотній полярності

Математична модель

Масштабні співвідношення факторів

М1 = 1435+577х1+412х2+ 287х1х2+ 252х4+ 132х1х4- 62х1х5- 27х5

х1 = 0,02(Х1 – 150);

х2 = 0,2(Х2 - 30);

х3 = 5(Х3 - 0,6);

z3 = 1,125(х32 +

+ 2,4810-8х3-0,888);

х4 = 0,002(Х4 –785);

х5 = 0,111(Х5 – 11);

х6 = 0,8(Х6 - 2,75)


Ма1 = 7,2-1,28х4-0,68х2-0,46х5-0,71х1х2


а1 = 9,32+2,33х2+1,56х4+1,13х1х2+0,76х1


Ra1=16,61-6,81х3+6,41х5+4,88х1+4,1х1х2+3,69х6-2,15х3х6-1,74х4


Н1 = 73,47- 21,87х3 + 19,87х5 + 16,62х1х2 + 14,62х6 - 11,87х3х5 -6,62х3х6 - 4,62х4


g1 = 0,67 – 0,36х2 + 0,35х6 – 0,22х5 + 0,1х1 + 0,04х3


d1 = 0,082 + 0,007х6 – 0,006х1х2 – 0,003х3х5 + 0,003х5 - 0,002х2 - 0,005z3 – 0,017х3



визначається, насамперед, силою технологічного струму і зростає з її підвищенням. Порівняно з ЕІмО, продуктивність процесу прошивання на зворотній полярності в 1,9...3,5 рази більше, при прошиванні на прямій полярності – в 4...11 разів більше, а при розточуванні на зворотній полярності – в 2,8...2,9 разів більше.

Таблиця 3

Поліноміальні математичні моделі процесу прошивання отворів способом РОД на прямій полярності

Математична модель

Масштабні співвідношення факторів

М2 = 4643+3181х1-856х6+ 783х2+ 688х4+681х1х2-278х3- 246х1х3

х1 = 0,0066(Х1 –250);

х2 = 0,2(Х2 - 30);

х3 = 1,25(Х3 - 1,2);

х4 = 0,002(Х4 –785);

х5 = 0,111(Х5 – 11);

х6 = 0,8(Х6 - 2,75)


Ма2 = 17,25-2,75х6+2,4х1+2,35х2+1,32х1х2+1,12х4-0,82х3


а2 = 3,81+0,62х6-0,42х1+0,35х1х2+0,25х3-0,17х5


Ra2=21,68-11,6х1х3-11,6х3-9,65х3х5


Н2 = 97,33- 44х1х3 – 44х3 - 34х3х5 + 6 х1х4


g2 = 0,88 + 0,7х3 - 0,45х1 – 0,34х2 + 0,22х4 + 0,2х5


d2 = 0,152 + 0,034х5 + 0,021х6 – 0,021х1х6 - 0,009х3х4 -0,009х3х6 + 0,009х1



Питома продуктивність Ма процесу прошивання отворів на зворотній полярності визначається перш за все площею обробки і підвищується з її зменшенням; Ма при прошиванні на прямій полярності визначається D/d і з його зменшенням підвищується; Ма при розточуванні визначається напругою на електродах та підвищується із її підвищенням.

Таблиця 4

Поліноміальні математичні моделі процесу розточування отворів способом РОД на зворотній полярності

Математична модель

Масштабні співвідношення факторів

М = 463+188х1+118х2- 108х5+ 106х3-63х6-46х1х6+ 31х1х2

х1 = 0,066(Х1 –45);

z1 = 1,125(х12-0,888);

х2 = 0,2(Х2 – 30);

х3 = 5(Х3 - 0,6);

z3 = 1,125(х32 +

+ 2,4810-8 х3-0,888);

х4 =0,019(Х4 –188,5);

х5 = 0,111(Х5 – 11);

х6 = 0,66(Х6 – 4,5)


Ма = 10+2,7х2-1,85х5+1,7х3+1,17х1х4-0,82х3х5


а = 6,8+1,15х5-0,82х3+0,6х1х2-0,57х2-0,32х1+0,35z3


Ra = 11,82 +4,39х5 +3х1 +3х2 -2,43х3 -2,43х4 +2,04х6 +1,86х1х2


Н = 75,36 + 27,87х5 + 19,37х2 + 19,37х1 – 15,62х3-

- 15,62х4 + 13,37х6 + 12,12х1х2


g = 0,44 - 0,25х1 - 0,25х5 + 0,19х3 + 0,19х1х6 –

- 0,18х1х2 + 0,13х3х6 + 0,12х1х4


d = 0,076 + 0,014х5 – 0,005х3х6 – 0,004х1х5 + 0,007z1 +0,002х6



Порівняно з ЕІмО, Ма процесу прошивання на зворотній полярності в 3...8 разів більша; при прошиванні на прямій полярності – в 6...7 разів більша, а при розточуванні на зворотній полярності – в 3,8...4,2 рази більша.

Питома витрата електроенергії процесу прошивання на зворотній полярності визначається, насамперед, напругою на електродах та зменшується з її підвищенням; а при прошиванні на прямій полярності – D/d, зменшується з його зменшенням; а при розточуванні на зворотній полярності – висотою пояска на ЕІ с та зменшується з її зменшенням. Порівняно з ЕІмО, питома витрата електроенергії процесу прошивання на зворотній полярності в 1,4...1,6 рази менша, при прошиванні на прямій полярності – в 2,3...2,8 рази менша, а при розточуванні на зворотній полярності – в 1,3...1,8 рази менша. Це економічно обгрунтовує доцільність застосування процесів РОД отворів.

Шорсткість обробленої поверхні Ra, процесу прошивання отворів способом РОД, як на зворотній, так і на прямій полярності визначається, Рст на вході потоку в МЕП і зменшується з його збільшенням. При розточуванні отворів на зворотній полярності головним керуючим фактором слід признати висоту пояска на ЕІ, із зменшенням якої Ra