План разработки операции. Практически не отличается от используемых при других методах комбинированного шлифования (например, алмазноэлектрохимического [14]). После анализа рабочих чертежей заготовки и детали, после оценки технологических возможностей метода АЭЭШ применительно к заданным технологическим объектам осуществляют разработку операции. Стандартный перечень работ включает [15-18]:
— обоснование целесообразности применения АЭЭШ;
— формирование исходных данных на проектирование;
— выбор кинематико-геометрической схемы обработки с учетом формы обрабатываемых поверхностей, наличия обрабатывающего оборудования, средств технологического оснащения и инструмента;
— оценка технологичности детали; в случае необходимости и при наличии возможностей внесение конструктивных изменений в рабочие чертежи детали и заготовки;
— выбор технологической (процессной) схемы АЭЭШ обрабатываемых поверхностей с учетом технологичности детали, возможностей технологической системы и требуемых выходных параметров процесса (например, производительность и качество обработки, энергоемкость, трудоемкость);
— определение минимального припуска на обработку по известным методикам [19, т. 1];
— установление (уточнение) состава элементов технологической системы (оборудование, инструмент, средства технологического оснащения, контроля, регулирования и управления) включая выбор рабочей среды и способа ее подачи в межэлектродный промежуток;
— определение механических и электрических режимов шлифования, нормирование операции;
— определение выходных показателей обработки и сравнение их значений с уровнем, определяемым техническим заданием и чертежом детали;
— определение потребности в дополнительных операциях или переходах (предварительная и промежуточная правка круга, подготовка заготовок, очистка готовых деталей и др.);
— оформление технологической документации (операционных карт, карт эскизов или наладок);
— выдача технических заданий на разработку нестандартных средств оснащения (например, правящих электродов, вспомогательных инструментов…).
Технологичность деталей при АЭЭШ. Оценка технологичности деталей включает анализ следующих факторов [20]:
— материал детали и его физико-механические свойства (температуры плавления и испарения, теплоемкость, тепло — и электропроводность, эрозионная стойкость, прочность, твердость, хрупкость и другие показатели обрабатываемости микрорезанием и электроэрозией);
— конструктивные особенности деталей (габариты, жесткость, наличие недоступных для обработки или препятствующих доступу обрабатывающего инструмента элементов…);
— точность обработки (обоснованность и возможности обеспечения);
— качество обрабатываемых поверхностей, допустимость дефектов;
— особые требования (например, возможность обработки в активных средах, допустимость и необходимость удаления дефектных слоев);
— возможность изготовления на типовом оборудовании с использованием стандартизованных средств технологического оснащения;
— наличие типовых техпроцессов и средств контроля;
— возможность автоматизации процесса.
Основные требования к конструкции детали, обрабатываемой АЭЭШ:
— материал детали или часть его структурных компонентов должны быть токопроводными (допустимы объемные включения диэлектрических материалов и сплошные поверхностные оксидные пленки и корки, которые срезаются зернами на начальном этапе шлифования и не оказывают влияния на эффективность съема основной доли припуска); исключением является схема обработки с непрерывной правкой шлифовального круга в автономной зоне с помощью правящего электрода, в этом случае возможна обработка материалов — изоляторов;
— форма и конфигурация детали должны обеспечить возможность подвода инструмента к обрабатываемым поверхностям;
— деталь должна иметь необходимые базы для установки и контроля, а также контактные поверхности для обеспечения токоподвода к детали; допускается совмещение баз с контактными поверхностями; в этом случае следует оценить возможность образования дефектов на базах за счет возможного протекания электрических процессов под действием проходящего технологического тока;
— размеры и расположение обрабатываемых поверхностей должно обеспечивать наиболее производительную обработку с учетом мощности источника технологического тока, применения многоместных приспособлений, производительных инструментов.
Выбор способа АЭЭШ. Исходя из анализа возможных технологических схем АЭЭШ (см. п. 1.2) следует иметь в виду, что преимущественное употребление в технологических процессах производства различных изделий имеют: схема I, как наиболее просто реализуемая, и схема II, как
обеспечивающая наиболее стабильные результаты обработки.
Схему I рекомендуется применять в следующих случаях [5]:
— при невозможности или конструктивной сложности встраивания автономного правящего электрода в кинематику станка (например, при внутреннем шлифовании или плоском шлифовании торцом чашечных или тарельчатых кругов);
— при небольших припусках и относительно невысоких требованиях по производительности процесса;
Не смотря на более высокую сложность в реализации, в применении схема II более универсальна, чем первая. В отличие от схемы I, при ее использовании можно достигать следующие основные преимущества:
— возможность обработки любых не зависимо от физико-механических свойств материалов, в том числе и нетокопроводных;
— возможность независимого от эрозионной компоненты регулирования механической составляющей процесса (микрорезания) в достаточно широких пределах, чтобы обеспечить в рамках одной операции многостадийность обработки (от черновой до отделочной);
— возможность регулирования и поддержания строго дозированного уровня эрозионной правки круга с целью обеспечения его высокой режущей способности и общего периода стойкости;
— исключение воздействия эрозионного процесса на формирующиеся поверхностные слои обрабатываемой заготовки, что важно в случае высоких требований к их структурно-напряженному состоянию, в том числе по макро — и микродефектам;
— отсутствие ограничений по площади рабочей зоны (для схема I ухудшение показателей обработки вызывается уже при площади контакта круга с заготовкой 1-1,5 см2.
При использовании схемы II правящий электрод может либо упруго поджиматься к рабочей поверхности инструмента (см. рис. 1.4, Пб), что главным образом, применяется при затачивании инструмента, либо устанавливаться с заданным и поддерживаемым специальным следящим приводом зазором (см. рис. 1.4, IIa). Последний вариант эффективен при круглом наружном и плоском шлифовании.