Разработка и проектирование электрода инструмента для формирования окон матрицы 05356

Методики проектирования электрода-инструмента для прошивки отверстия методом электроэрозионной обработки. Анализ обрабатываемого материала - сталь У10А. Расчет технологических параметров обработки. Операционный маршрут изготовления электрода-инструмента.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 28.01.2014
Размер файла 314,4 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Липецкий государственный технический университет

Кафедра технологии машиностроения

КУРСОВОЕ ЗАДАНИЕ

по электроэрозионной обработке

«Разработка и проектирование электрода инструмента для формирования окон матрицы 05356»

Липецк 2013 г.

Аннотация

В данной курсовой работе рассмотрены методики проектирования электрода-инструмента для прошивки отверстия методом электроэрозионной обработки

Расчетно-пояснительная записка содержит:

Рисунков - 4.

Таблиц - 7.

Графическая часть проекта содержит:

Лист 1. Электрод инструмент А3

Оглавление

Введение

1. Анализ обрабатываемого материала

2. Выбор материала ЭИ

3. Расчет технологических параметров обработки

4. Разработка формообразующей части ЭИ

5. Изготовление электрода-инструмента

6. Выбор рабочей жидкости способа подвода РЖ в зону обработки

Заключение

1. Исходные данные

1. Профиль продольного сечения окна матрицы с различным видом образующих

Рисунок 1. Профиль продольного и поперечного сечения окна матрицы

Профиль поперечного сечения

Рисунок 2. Профиль поперечного сечения

2. Шероховатость поверхности боковой и торцовой части окна матрицы Ra=2,5 мкм;

3. Размерная точность полости

Квалитет и поле допуска - А11

4. Материал матрицы - У10А

5. Основные параметры и размеры формообразующего окна

электрод прошивка отверстие электроэрозионный

Таблица 1. Основные параметры и размеры формообразующего окна

Параметр

Значение

h, мм

42

а, мм

29

b, мм

38

с, мм

3

, °

68

h1

h/3

6. Габаритные размеры матрицы

Таблица 2. Габаритные размеры матрицы

Параметр

Значение

L, мм

220

B, мм

195

H, мм

95

n

6

Рисунок 3. Схема расположения окон в матрице

Введение

Электроды-инструменты являются одними из основных элементов, определяющих эффективность применения электроэрозионного метода обработки. Существенную долю от общих затрат на обработку составляют затраты на электроды-инструменты. Поэтому при освоении процессов электроэрозионной обработки на них обращают особое внимание. Электроды-инструменты должны обладать высокой эрозионной стойкостью при стабильной производительной работе по заданному материалу, быть технологичными и легко поддаваться обработке методами, соответствующими типу их производства, иметь базы для крепления на станке и иметь точность, достаточную для достижения требуемой точности обработки.

Разработка и проектирование электрода-инструмента для обработки детали заданной формы электрическим оплавлением требует решения ряда задач:

- выбор материала ЭИ;

- определение способа крепления инструмента в электрододержателе;

- разработка формообразующей части ЭИ;

- определение необходимой механической прочности ЭИ;

- расчет и выбор системы каналов для подвода РЖ в зону обработки.

Все отмеченные задачи должны решаться комплексно, так как они находятся в тесной взаимосвязи. Одним из основных вопросов является определение геометрии формообразующей части ЭИ.

1. Анализ обрабатываемого материала

Штамповый инструмент изготавливается из стали У10А. Химический состав материала представлен в таблице 3.

Таблица 3. Химический состав стали У10А, % (ГОСТ 1435-74)

С,

Мn,

Si,

S

Р

Сr %

Ni

Сu

Fe

не более

0,96-1,03

0,17-0,28

0,17-0,33

0,018

0,025

0,20

0,20

0,20

?97

Механические свойства стали У10А представлены в таблице 4.

Таблица 4. Механические свойства стали У10А

ут, МПа

увр, МПа

ш,%

д, %

ан, Дж/см2

НВ

750

500

-

10

-

207

Материал детали имеет среднюю обрабатываемость, не склонен к отпускной хрупкости. Применяется для изготовления инструмента.

2. Выбор материала ЭИ

К ЭИ предъявляются требования взаимозаменяемости материалов в пределах одной марки, устойчивости к воздействию рабочей среды, надежности, ремонтопригодности, безопасности в процессе изготовления, эксплуатации на станке и транспортабельности.

Физико-механические свойства должны обеспечивать ремонтопригодность ЭИ слесарно - механической обработкой или повторным использованием технологии изготовления инструмента.

Технологичность материала определяется применительно к конкретным методам изготовления фасонного ЭИ. Критериями технологичности являются основные производственные показатели для данного процесса и способа формообразования рабочей части инструмента.

Принимаем в качестве материала для изготовления ЭИ применяем медь. Выбор произведен исходя из следующих критериев, приведенных в таблице 5.

Таблица 5. Характеристика материала электрода-инструмента и области его применения

Марка и материал для изготовления ЭИ

Состав основных компонентов, мас.%

Область применения

Медь М1

ГОСТ 859 - 78

Сu 99,9

Все виды обработки изделий из сталей и жаропрочных сплавов на никелевой и кобальтовой основе с площадью до нескольких тысяч см2, шероховатостью Ra?1,5, мкм и точностью ±0,01 мм.

3. Расчет технологических параметров обработки

Для дальнейших расчетов необходимо рассчитать обрабатываемую площадь получаемой полости в сплошном материале.

Площадь трапеции определяется по формуле

(1)

где - наименьшее основание трапеции, мм;

- наименьшее основание трапеции, мм.

(1)

(1)

Выбор и назначение электрических параметров процесса представлены в таблице 6.

Таблица 6. Режимы обработки

Производительность,

Частота импульсов, кГц

Рабочий ток, А

Среднее напряжение, В

Скважность

Размещено на http://www.allbest.ru/

Площадь обрабатываемой поверхность,

Шероховатость поверхности Ra, мкм

Износ электрода-инструмента, %

Межэлектродный зазор, мм

Размещено на http://www.allbest.ru/

холостое

рабочее

торцовый

боковой

Обработка импульсами прямоугольной формы

Черновой переход для

1

4-5

68

22..24

1,15

16

12

12

0,027

0,15

250

3

4-5

75

22

1,3

14

7

20

0,025

0,13

250

8

4-5

88

25

1,5-1,7

55

25

25

0,033

0,126

250

Черновой переход для

1

10-12

68

22…24

1,1-5

60

16

15

0,03

0,198

500

3

10

75

22

1,3

60

12

20

0,028

0,159

500

8

10

88

25

1,5-1,7

120

35

35

0,039

0,15

500

Чистовой переход

8

10

88

30

1,5-1,7

25

10

0,6-0,9

0,033

0,19

500

44

10

120

40

3

25

6

0,8-1

0,032

0,12

500

200

4-5

145

50

3-4

4

2,5

1-2

0,02

0,06

250

4. Разработка формообразующей части ЭИ

Профиль рабочей части ЭИ представляет собой конфигурацию изготавливаемой полости с размерами, уменьшенными на величину образующегося в процессе ЭЭО межэлектродного зазора и припуска на последующую обработку.

В общем виде размер ЭИ определяется по выражению:

(2)

где А - номинальный размер детали по чертежу, мм,

- межэлектродный зазор, мм,

- минимальный припуск для последующей обработки,мм.

Для расчета размеров ЭИ при объемном копировании необходимо рассчитать значения и .

Рисунок 4. Отверстие в матрице

Расчет бокового зазора на черновом режиме

(3)

где - боковой зазор, мм,

k - коэффициент, зависящий от материала электродов,

- основание натуральных логарифмов,

- средний ток, А,

q - скважность,

h - длина вертикальной трассы эвакуации продуктов эрозии, мм

f - частота следования импульсов, Гц,

- амплитудное напряжение холостого хода, В,

j - технологическая плотность тока, А/см2,

Q - расход рабочей жидкости, см3/с,

R - длина трассы эвакуации продуктов эрозии, мм.

Принимаем: k=1,0; R=49,85 мм.

Расход рабочей жидкости определяется по формуле

(4)

Технологическая плотность тока определяем по формуле

(5)

(3)

Расчет торцового зазора на черновом режиме

(6)

Рассчитываем размеры электрода-инструмента

(2)

(2)

(2)

(2)

(2)

Вычисляем точность изготовления ЭИ:

, (7)

где -допуск на размер обрабатываемой детали,

- суммарная погрешность операции ЭЭО, мкм.

, (8)

где - погрешность станка, мкм,

- термическая погрешность, так как обработка ведется при постоянной температуре, то термической погрешностью пренебрегаем, мм,

- погрешность настройки (измерения проходят с помощью индикаторной головки или других приспособлений) (=0,03 мм),

- погрешность процесса обработки (мм), мм.

мм, (8)

мм, (7)

мм, (7)

мм, (7)

мм, (7)

мм, (7)

мм. (7)

5. Изготовление электрода-инструмента

В качестве заготовки используем медную полосу ГОСТ 495-92. Для изготовления хвостовика используем медный прут ГОСТ 1535-2006.

Операционный маршрут изготовления электрода-инструмента приведен в таблицах 7.

Таблица 7. Операционный маршрут изготовления ЭИ

Номер операции и название

Содержание операции

005 Заготовительная

Разметка полосы и рубка в размер с учетом припуска на механическую обработку;

010 Фрезерная

Фрезеровать в размеры

015 Сверлильная

Сверлить отверстие мм на длину 10 мм в торце под хвостовик, нарезать резьбу на длину 5мм;

Изготовление хвостовика

020 Заготовительная

Рубка в размер с учетом припуска на механическую обработку;

025 Токарная

Точить в размер на длину 20 мм, торец, нарезать резьбу М5 на длину 5 мм, отрезать;

030 Шлифовальная

Шлифовать лыски с двух сторон;

Сборка

035 Сборочная

Засыпать порошок оловянный ГОСТ 9723-73, завернуть хвостовик в пластину;

040 Термическая

Нагреть до , остывание в печи.

045 Шлифовка

Шлифовать в размеры

6. Выбор рабочей жидкости и способа подвода РЖ в зону обработки

Выбор РЖ для ЭЭО осуществляют по основным техническим характеристикам РЖ, таким как степень влияния на производительность обработки и износ ЭИ. Дополнительными критериями служат фильтруемость, годовой расход на станок, пожароопасность, токсичность, прокачиваемость и химическая агрессивность РЖ.

В качестве рабочей жидкости принимаем - индустриальное масло с керосином в соотношении 1:1.

Подачу рабочей жидкости осуществляем с помощью наружного подвода под давлением. Наложение колебаний не возможно, так как из-за большого перепада в одной из плоскостей относительно оси приведет к возникновению поперечных колебаний, следовательно к снижению точности обработки.

Заключение

В данном курсовом задании спроектирован электрод-инструмент. Данный инструмент предназначен для последовательной обработки шести полостей заданной формы в матрице из высококачественной инструментальной углеродистой стали У10А. В процессе выполнения были выполнены все необходимые расчеты боковых и торцовых зазоров, а так же номинальные размеры инструмента. На основании расчетных данных спроектирован чертеж электрода-инструмента, с указанием всех параметров необходимых для его изготовления.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Проектирование протяжки для обработки шлицевой втулки. Расчет долбяка для обработки зубчатых колес. Комбинированная развертка для обработки отверстий. Разработка плавающего патрона для крепления развёртки. Выбор материала для изготовления инструмента.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 24.09.2010

  • Увеличение срока эксплуатации инструмента в результате применения методов химико-термической обработки. Исследование влияния технологических параметров диффузионного упрочнения на микроструктуру, фазовый состав, свойства поверхностного слоя инструмента.

    дипломная работа [1,7 M], добавлен 09.10.2012

  • Перспективы развития САМ-систем. Теоретическое обоснование высокоскоростной обработки. Принципы генерации траектории режущего инструмента. Резание параллельными слоями. Минимум врезаний инструмента. Рекомендации для предварительной обработки сталей.

    курсовая работа [2,3 M], добавлен 14.11.2010

  • Анализ конструкции регулируемого двухрезцового инструмента для кольцевого резания. Проектирование крепления траверс к корпусу. Автоматизированное исследование напряженно-деформированного состояния. Разработка маршрута обработки изготовления детали.

    дипломная работа [3,5 M], добавлен 12.08.2017

  • Разработка технологического процесса механической обработки "Корпуса резца". Расчет размерных технологических цепей и режимов резания. Проверочный расчет инструмента. Минимум приведенных затрат для токарной операции. Расчет и назначение нормы времени.

    курсовая работа [1,0 M], добавлен 20.02.2013

  • Проектирование и расчет призматического фасонного резца. Высотные размеры профиля резца, необходимые для его изготовления и контроля. Проектирование и расчет геометрии червячной фрезы. Величина затылования. Профиль обрабатываемого отверстия протяжки.

    курсовая работа [448,4 K], добавлен 12.10.2013

  • Анализ конструкции и технических требований протяжного инструмента. Выбор материала изделия и характеристика его свойств. Выбор метода получения заготовки и его технико-экономическое основание. Назначение технологических схем обработки поверхностей.

    дипломная работа [442,8 K], добавлен 08.01.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.