Источник:Сборник работ к 80 летию института имени М. М. Федорова , декабрь 2009 г., НИИГМ им. Федорова, Донецк
Определение рациональных режимов ЭМО
Исследование способа ЭМО проводилось с помощью установки ЭМО опытных образцов. Согласно методике опытный образец устанавливается и закрепляется в патроне токарного станка. Источник технологического тока (понижающий трансформатор) подключается к питающей сети через регулятор напряжения типа РНО-250. Понижающая обмотка источника технологического тока подключается через токосъемное устройство к патрону и к накатной головке , установленной в суппорте токарного станка с электрической изоляцией от последнего. В ползуне 7 накатной головке 9 устанавливаются твердосплавные ролики в меднографитовых подшипниках . С помощью гидроцилиндра обеспечиваются необходимые усилия прижима ролика к поверхности испытываемого образца . Жидкость для прижатия подается насосом.
Испытываемые образцы имели шероховатость Ra=2,8…3,5 мкм, исходная твердость HD 240…280 (нормализация), микротвердость Нм=2600…2800 Н/мм^2. Шероховатость поверхности измерялась на профилометре модели П253. При проведении микроструктурного анализа срезы образцов заливались сплавом Вуда с последующей обработкой и доводкой поверхности срезов до параметра шероховатости Ra=0,02...0,04 мкм. Измерение микротвердости проводились на микротвердомере ПТМ-3 с микроскопом АМ-9-2 по существующей методике.
При исследовании использован метод планирования эксперимента. Проводилась построение планов первого порядка полного факторного эксперимента 2^4: исследовалось влияние факторов скорости обкатки V, подачи S, плотности тока j, контактного давления прижима ролика р на параметр средней шероховатости упрочняемой зоны .
Анализ результатов исследования показал., что изменение подачи S инструмента с 0,08 до 0,032 мм/об мало сказывается на изменении шероховатости и глубины упрочнения. Поэтому в дальнейшем этот фактор исключен из исследования и из условия максимальной производительности принято S=0,32 мм/об. При скорости V = 27 м/мин отмечена малая глубина упрочнения (белый слой глубиной h = 0,01…0,05 мм) с большой прерывистостью чередования белых слоев, что, очевидно, связано с недостаточным прогревом из-за пульсации переменного тока (частота 50 Гц) и большой скоростью вращения образца. При скорости V = 5 м/мин, пониженных удельных давлениях р=100 Н/мм^2 и плотности тока j= 400…600 А/мм^2 отмечена сплошная белая зона с микротвердостью Нм > 6500 Н/мм^2. При тех же условиях для j = 400 А/мм^2 глубина h = 0,15…0,3 мм, однако в последнем случае отмечено резкое снижение стойкости инструмента, появляющееся в схватывании материала ролика с материалом образца, что приводит к резкому ухудшению шероховатости обрабатываемой поверхности Ra = 4,5…5 мкм.