Prediction of the Quality of the Processed Surface of Products Made of Titanium Alloys After Electro-Erosive Treatment

Abstract

Целью исследования является повышение качества поверхности изделий из титановых сплавов, обработанных методом копировально-прошивной электроэрозионной обработки путем подбора рациональных параметров обработки с помощью математической модели, полученной методом факторного эксперимента. В качестве материала электрода-инструмента выбрана медь марки М1 ГОСТ 1173-2006. Обрабатываемый материалтитановый сплав ОТ-4 ГОСТ 19807-91. Данные материалы обладают уникальными свойствами, такими как высокая прочность, низкая теплопроводность, высокая сопротивляемость. Высокие физико-механические свойства титановых сплавов в совокупности с постоянно усложняющимися профилями поверхности изделий ограничивают применение лезвийной обработки. Широко используемым альтернативным методом получения сложнопрофильных изделий из материалов высокой твердости является метод электроэрозионной обработки. Однако не полностью изучен вопрос прогнозирования качества поверхности, полученной данным методом. Рассмотрена эмпирическая модель, полученная методом факторного эксперимента, позволяющая прогнозировать шероховатость обработанной поверхности. Описана методика проведения экспериментальных исследований, показано используемое оборудование. Приведены варьируемые параметры регрессионного анализа (I, T on , U), составлена матрица планирования, вычислены коэффициенты регрессии, определены значимые коэффициенты, получена эмпирическая модель, проверенная на адекватность. Проведена обратная замена параметров матрицы, получена окончательная модель. Приведены изображения гиперповерхности функции отклика в координатном пространстве при постоянных параметрах I, T on , U. Определен характер изменения функции отклика Ra при изменении параметров. Выявлены предельные значения шероховатости. Получена эмпирическая модель, позволяющая прогнозировать качество поверхности, полученной методом КПЭЭО, в зависимости от параметров обработки. Ключевые слова: электроэрозионная обработка, шероховатость, режимы резания, копировально-прошивочный станок, факторный анализ, функция отклика, эмпирическая модель, электрод-инструмент, титановый сплав, качество поверхности.