Электроэрозионная обработка металла представляет собой контролируемое разрушение части заготовки под действием электрического пробоя. При сближении электродов между ними возникает разряд и электроды постепенно разрушаются. Разряд между электродами происходит в несколько стадий: сначала возникает пробой, сопровождающийся искровыми разрядами, а при дальнейшей подаче тока устанавливается дуговой разряд. Один из электродов представляет собой рабочий инструмент, второй – обрабатываемую заготовку.
Для того, чтобы межэлектродная среда восстанавливала электрическую прочность, разряды производятся импульсно, с определенной периодичностью. Чтобы уменьшить эрозию электрод-инструмента, используются униполярные импульсы тока. При этом полярность определяется продолжительностью импульсов. Импульсы малой продолжительности интенсивнее разрушают материал анода, более длительные – материал катода. На практике применяют оба способа подачи импульсов и обрабатываемая деталь может быть подключена к генератору как на прямую, так и на обратную полярность.
Электроды помещают в жидкий диэлектрик (дистиллированная вода, керосин или специальные составы), в котором эрозия протекает в разы быстрее, чем на воздухе. В зоне действия разряда происходит мгновенное закипание жидкости и часть материала разрушается под действием микровзрывов пара рабочей среды.
Частоту и длительность импульсов подбирают в зависимости от технологических требований к поверхности детали. Частота импульса лежит в диапазоне от 5 кГц до 0,5 МГц, длительность 0,1…10−7 секунды. Шероховатость получаемой поверхности непосредственно зависит от длительности импульса: чем короче импульсы, тем более гладкая поверхность получается в результате обработки. Силу тока рассчитывают исходя из площади заготовки. Электроэрозионная обработка подразделяется на электроконтактную, электроимпульсную, электроискровую. Методом ЭЭО производится также восстановление и легирование деталей.
В электроэрозионной обработке применяются технологические приемы, которые условно подразделяются на прошивание и копирование. Электроэрозионное оборудование по характеру обработки подразделяется на копировально-прошивочное и проволочно-вырезное. Копировально-прошивочные станки применяются для изготовления штампов; получения мелких отверстий и получения точных сквозных контуров; изготовления большого количества отверстий в листовом металле.
Копировально-прошивочные станки позволяют обрабатывать токопроводящие материалы любой твердости и получать высокоточные отверстия и оттиски со сколь угодно сложным пространственным контуром. В качестве катод-инструмента в копировально-прошивочных станках используются электроды из токопроводящих материалов, легко поддающихся обработке.
Проволочно-вырезные станки предназначены для раскроя листового металла. В качестве рабочего инструмента в станках данного типа используется тонкая латунная или вольфрамовая проволока. Проволочно-вырезные станки используются в инструментальном производстве при изготовлении сложных пресс-форм; производстве деталей сложной геометрической формы и повышенными требованиями к чистоте и точности изготовления.
Среди преимуществ электроэрозионной обработки:
возможность обработки очень твердых материалов;
возможность получения поверхностей разной текстуры;
высокое качество обработки поверхности материала;
минимальное количество отходов и небольшой показатель износа рабочего инструмента;
отсутствие риска деформации тонкостенных деталей;
бесшумность.
Несмотря на относительную дешевизну инструмента, электроэрозионную обработку трудно отнести к безусловно экономичным методам металлообработки. Эта технология отличается высокой энергоемкостью и небольшой производительностью.
