ЗАВИСИМОСТЬ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ ОТ СРЕДНЕЙ СИЛЫ ТОКА ПРИ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОЙ ОБРАБОТКЕ

DEPENDENCE OF SURFACE ROUGHNESS ON THE AVERAGE CURRENT STRENGTH DURING ELECTROEROSION TREATMENT

Alexey Smagin

student, Department of automated equipment of machine-building production, Voronezh state technical University,

Russia, Voronezh

АННОТАЦИЯ

В статье рассмотрен способ уменьшения шероховатости при электроэрозионной обработке за счет изменения силы тока с применением математического моделирования.

ABSTRACT

The article considers a method of reducing roughness in electrical discharge machining due to the change of current with the use of mathematical modeling.

Ключевые слова: электроэрозионная обработка, шероховатость поверхности, средняя сила тока.

Keywords: electrical discharge machining, surface roughness, average power current.

В настоящее время, отечественная промышленность находится в ситуации, когда большинство предприятий не имеет возможности приобретать новое оборудование. В связи с этим существенно возросло значение повышения производительности уже имеющегося оборудования, а для повышения конкурентоспособности производимых изделий, требуется уделять значительное внимание их качеству.

Электроэрозионная обработка может обеспечивать достаточно высокую точность формообразования, а также получения заданных размеров. Благодаря электроэрозионной обработке устраняется коробление деталей, обработанных после термообработки, пропадает необходимость по удалению заусенцев. Однако порой точности недостаточно, а для ее повышения появляется необходимость проводить эксперименты. Непосредственно перед проведением эксперимента необходимо составить математическую модель.

Математическая модель — математическое представление реальности, один из вариантов модели как системы, исследование которой позволяет получать информацию о некоторой другой системе. С точки зрения конкретного случая математическая модель покажет, как изменится шероховатость при изменении средней силы тока.

Параметр шероховатости при электроэрозионной обработке рассчитывается согласно данной формуле (1):

                                                                    (1)

где k_M – коэффициент, зависящий от режимов обработки, при чистовой обработке принимают в пределах от 1 до 5. Для простоты расчетов используем k_M = 1;

p – показатель степень формы лунки, при расчетах принимаю в пределах от 0,04 до 0,3. Для расчетов принимаем p = 0,15;

W_u – энергия импульсов (Дж).

Формула расчета средней мощности представлена ниже (2):

P_ср = I_ср · U_ср                                                                      (2)

где I_ср – значение средней силы тока, А;

U_ср – значение среднего напряжения, В.

Также известна следующая формула расчета средней мощности (3):

Р_ср = W_u · ƒ                                                                       (3)

где ƒ – частота импульсов (Гц).

Исходя из формул (1), (2), (3) можно составить зависимость между шероховатостью поверхности и средней силой тока, представленной в формуле (4):

                                                             (4)

Исходя из полученной формулы можно сделать вывод, что шероховатость имеет прямую зависимость от средней силы тока и среднего напряжения, а также имеет обратную зависимость от частоты импульсов.

Проведем расчеты шероховатости поверхности по выведенной формуле 4. Как известно, согласно технологической документации, средняя сила тока равна 20А, частота импульсов 400 Гц. Рассчитаем получаемое значение шероховатости:

Рассчитаем также значение шероховатости при среднем значении силы тока равной 15А и 10А. Шероховатость при средней силе тока в 15А согласно формуле (4) будет равна:

Шероховатость поверхности при средней силе тока 10А п формуле (4) будет равна:

Полученные данные для наглядности покажем в виде графика на рисунке 1.

Рисунок 1. График зависимости шероховатости поверхности от средней силы тока

Согласно данным указанным в графике зависимости шероховатости поверхности от средней силы тока можно сделать вывод, что при уменьшении силы тока шероховатость поверхности также уменьшается, однако в реальных условиях уменьшение может быть не совпадать с полученными данными, так как данная модель предназначена для того, чтобы наглядно показать необходимую зависимость.

Список литературы:

1. Акопов, А. С. Имитационное моделирование. Учебник и практикум / А.С. Акопов. - М.: Юрайт, 2015. - 390 c.
2. Введение в математическое моделирование. Учебное пособие. - М.: Логос, 2015. - 440 c.