omnaОмский научный вестникOmsk Scientific Bulletin1813-82252541-7541Омский государственный технический университет10.25206/1813-8225-2023-185-5-9omna-285Research ArticleМАШИНОСТРОЕНИЕMECHANICAL ENGINEERINGПовышение точности обработки глубоких отверстий электроэрозионной обработкой вращающимся трубчатым электродомImproving the accuracy of processing deep holes by Electrical Discharge Machining with a rotating tubular electrodehttps://orcid.org/0000-0002-7703-9283ПоповА. Ю.PopovA. Yu.

Попов Андрей Юрьевич - доктор технических наук, профессор (Россия), профессор кафедры «Металлорежущие станки и инструменты» ОмГТУ.

Омск

AuthorID (SCOPUS) 25228115700

Omsk

popov_a_u@list.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7270-673XПрокофьевВ. А.ProkofevV. A.

Прокофьев Владимир Андреевич - инженер-конструктор 2-й категории научно-технического управления по разработке комплексов АО «Омский научно-исследовательский институт приборостроения».

Омск

AuthorID (РИНЦ) 1110099

Omsk

vladimirprokofev1999@mail.ruОмский государственный технический университетРоссияOmsk State Technical UniversityRussian Federation2023300320230159Copyright © Попов А.Ю., Прокофьев В.А., 20232023Попов А.Ю., Прокофьев В.А.Popov A.Y., Prokofev V.A.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://onv.omgtu.ru/jour/article/view/285

В статье рассмотрены факторы, влияющие на точность электроэрозионной обработки. Главным образом исследуется процесс образования конгломератов шлама, возникающих в результате обработки. На основе литературного анализа сопоставлена теоретическая и реальная схема электроэрозионной обработки. В результате проведенных экспериментов было выявлено, что в процессе изготовления глубоких отверстий электрод отклоняется от своей оси вследствие дестабилизации инструмента из-за не жесткости электрода и налипания шлама, образующегося в зоне обработки. Отклонение электрода от оси вращения приводит к неравномерному давлению со стороны жидкости, вымывающей шлам, что ведет к неравномерному износу на боковой стороне электрода. В ходе исследования были собраны и изучены образцы электроэрозионного шлама. Выявлена прямая зависимость между глубиной обработки и величиной отклонения: чем больше глубина обработки, тем больше величина отклонения, которая приводит к искажению формы сечения отверстия и образованию конуса вместо цилиндра. Для повышения точности обработки глубоких отверстий необходимо минимизировать отклонение электрода от оси вращения и защитить боковую поверхность электрода от воздействия тока.

The article considers the factors affecting the accuracy of Electrical Discharge Machining. The process of formation of conglomerates resulting from processing is mainly investigated. Based on the literature analysis, the theoretical and real scheme of Electrical Discharge Machining is compared. As a result of the experiments carried out, it is revealed that in the process of deep holes, the electrode deviates from its axis due to the destabilization of the tool due to the non–rigidity of the electrode and the sticking of debris formed in the processing zone. The deviation of the electrode from the axis of rotation leads to uneven pressure from the liquid washing out the debris, which leads to uneven wear on the side of the electrode. During the study, samples of electroerosive debris are collected and studied. A direct relationship between the processing depth and the deviation value is revealed: the greater the processing depth, the greater the deviation value, which leads to distortion of the shape of the hole section and the formation of a cone instead of a cylinder. To improve the accuracy of processing deep holes, it is necessary to minimize the deviation of the electrode from the axis of rotation and protect the side surface of the electrode from the effects of current.

электроэрозионная обработкаточность обработки отверстияшламсупердрельобработка глубоких отверстийтрубчатый электродинструментконгломераты шламаEDMprecision hole processingdebrissuper drilldeep hole processingtubular electrode-tooldebris conglomeratesReferencesВладыкин А. В., Макаров В. Ф. Эффективность электроэрозионного сверления отверстий малых диаметров в деталях из жаропрочных сплавов // Технология машиностроения 2011. № 5. C. 13–17.Владыкин А. В., Макаров В. Ф. Эффективность электроэрозионного сверления отверстий малых диаметров в деталях из жаропрочных сплавов // Технология машиностроения 2011. № 5. C. 13–17.Zhang Z., Zhang Y., Ming W. A review on magnetic field assisted electrical discharge machining // Journal of Materials Processing Technology. 2021. Vol. 64 (13). P. 694–722. DOI: 10.1016/j.jmapro.2021.01.054.Zhang Z., Zhang Y., Ming W. A review on magnetic field assisted electrical discharge machining // Journal of Materials Processing Technology. 2021. Vol. 64 (13). P. 694–722. DOI: 10.1016/j.jmapro.2021.01.054.Левинсон Е. М., Лев В. С. Электроэрозионная обработка: справочное пособие по электротехнологии. Ленинград: Лениздат, 1972. 328 с.Левинсон Е. М., Лев В. С. Электроэрозионная обработка: справочное пособие по электротехнологии. Ленинград: Лениздат, 1972. 328 с.Schumacher B. M. After 60 years of EDM the discharge process remains still disputed // J. Matl. Proc. Tech. 2004. № 149. Р. 376–381. DOI: 10.1016/j.jmatprotec.2003.11.060.Schumacher B. M. After 60 years of EDM the discharge process remains still disputed // J. Matl. Proc. Tech. 2004. № 149. Р. 376–381. DOI: 10.1016/j.jmatprotec.2003.11.060.Rajamanickama S., Prasannab J. Multi Objective Optimization during Small Hole Electrical Discharge Machining (EDM) of Ti-6Al-4V using TOPSIS // ScienceDirect. 2019. Vol. 18. P. 3109–3115. DOI: 10.1016/j.matpr.2019.07.184.Rajamanickama S., Prasannab J. Multi Objective Optimization during Small Hole Electrical Discharge Machining (EDM) of Ti-6Al-4V using TOPSIS // ScienceDirect. 2019. Vol. 18. P. 3109–3115. DOI: 10.1016/j.matpr.2019.07.184.Cetin S., Okada A., Uno Y. Effect of debris distribution on wall concavity in deep-hole EDM // JSME International Journal Series С. 2004. № 47. Р. 553.Cetin S., Okada A., Uno Y. Effect of debris distribution on wall concavity in deep-hole EDM // JSME International Journal Series С. 2004. № 47. Р. 553.Саушкин Б. П. Физико-химические методы обработки в производстве газотурбинных двигателей. Москва: Дрофа, 2002. 655 с.Саушкин Б. П. Физико-химические методы обработки в производстве газотурбинных двигателей. Москва: Дрофа, 2002. 655 с.Ганцев Р. Х. Оптимизация управления параметрами разрядных импульсов в процессе электроэрозионной обработки отверстий малого диаметра // Вестник УГАТУ. 2008. T. 10, № 2 (27). C. 42–47.Ганцев Р. Х. Оптимизация управления параметрами разрядных импульсов в процессе электроэрозионной обработки отверстий малого диаметра // Вестник УГАТУ. 2008. T. 10, № 2 (27). C. 42–47.Сафонов И. И., Дорошкина Н. Н. Электроэрозионные процессы на электродах и микроструктурно-фазовый состав легированного слоя. Кишинев: Stiinta, 1999. 472 c.Сафонов И. И., Дорошкина Н. Н. Электроэрозионные процессы на электродах и микроструктурно-фазовый состав легированного слоя. Кишинев: Stiinta, 1999. 472 c.Попилов Л. Я. Электрофизическая и электрохимическая обработка материалов. Москва: Машиностроение, 1982. 400 с.Попилов Л. Я. Электрофизическая и электрохимическая обработка материалов. Москва: Машиностроение, 1982. 400 с.Оглезнев Н. Д., Абляз Т. Р. Влияние режимов электроэрозионной обработки на точность получения отверстий // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2013. Т. 15, № 4-2. С. 396–398.Оглезнев Н. Д., Абляз Т. Р. Влияние режимов электроэрозионной обработки на точность получения отверстий // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2013. Т. 15, № 4-2. С. 396–398.Jianga Y., Zhao W., Xi X. A study on pulse control for small-hole electrical discharge machining // Journal of Materials Processing Technology. 2012. Vol. 212 (7). P. 3109–3115.Jianga Y., Zhao W., Xi X. A study on pulse control for small-hole electrical discharge machining // Journal of Materials Processing Technology. 2012. Vol. 212 (7). P. 3109–3115.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.