OBRABOTKAMETALLOV Vol. 27 No. 2 2025 59 TECHNOLOGY разъемы, компоненты аэрокосмической техники и элементы оснастки для литья под давлением. Упрочнение бериллиевой бронзы приводит к увеличению ее прочности, но одновременно затрудняет обработку из-за интенсивного тепловыделения и износа инструмента [9]. Для повышения производительности процесса EDM и сокращения времени обработки необходимо увеличивать скорость удаления материала (MRR). Шероховатость поверхности (SR) является важным показателем качества, определяющим гладкость обработанной поверхности. На SR влияют такие факторы, как энергия разряда, величина искрового промежутка и условия промывки диэлектрической жидкостью. При использовании в областях, требующих прецизионной обработки, к качеству поверхности предъявляются высокие требования, которые достигаются за счет минимизации SR. Износ инструмента (TWR) характеризует скорость потери материала электрода в процессе EDM [10]. TWR зависит от тока в искровом промежутке, материала электрода и свойств диэлектрической жидкости. Минимизация TWR важна для снижения затрат на инструмент и повышения экономической эффективности процесса. В результате быстрой кристаллизации расплавленного материала, удаленного электрическим разрядом, формируется упрочненный слой, известный как «переплавленный слой» (recast layer) определенной толщины. Контроль толщины переплавленного слоя достигается путем оптимизации параметров EDM [11]. Область вокруг обработанной поверхности подвергается термическому воздействию, при этом формируется зона термического влияния (ЗТВ). Значительные размеры ЗТВ могут приводить к возникновению остаточных напряжений и микротрещин, ухудшающих механические свойства детали. Управление энергией импульса и эффективное использование диэлектрической жидкости позволяют улучшить терморегулирование и минимизировать ЗТВ. Микротвердость обработанной поверхности может изменяться из-за термических эффектов, что необходимо учитывать при оценке характеристик материала после EDM [12]. Точность размеров и величина перереза (overcut) характеризуют отклонение размеров обработанной детали от заданных. На величину перереза влияют величина искрового промежутка, длительность импульса и износ инструмента. Достижение высокой точности размеров является критически важным для производства прецизионных компонентов. Изменение параметров процесса EDM позволяет обеспечить повышение производительности, улучшение качества поверхности и увеличение срока службы инструмента в соответствии с отраслевыми стандартами [13]. Метод Тагучи представляет собой эффективный метод статистической оптимизации, широко применяемый для различных технологических процессов, в том числе и для электроэрозионной обработки (EDM). Данный метод позволяет исследователям планировать эффективные эксперименты, оптимизируя параметры процесса при минимальном количестве экспериментальных повторов. В основе метода Тагучи лежит использование ортогональных массивов (OA) для одновременного исследования влияния нескольких факторов на выходные параметры процесса [14]. Ортогональный массив L18 часто применяется для оптимизации EDM, поскольку обеспечивает эффективную оценку влияния различных уровней параметров процесса. Массив L18 позволяет анализировать до восьми факторов с использованием двух или трех различных уровней параметров, что подходит для исследования основных параметров EDM, таких как длительность импульса, интервал между импульсами, ток и напряжение [15]. Оптимизация процесса с помощью метода Тагучи основана на анализе отношения сигнал/ шум (S/N) для определения оптимальных значений параметров, обеспечивающих желаемые результаты обработки. В EDM-исследованиях используются три стандартных критерия отношения S/N: «Меньше – лучше» (Smaller-thebetter) для минимизации шероховатости поверхности (SR) и износа инструмента (TWR), «Больше – лучше» (Larger-the-better) для максимизации скорости удаления материала (MRR) и «Номинал – лучше» (Nominal-the-best) для обеспечения прецизионного контроля размеров. Метод Тагучи позволяет повысить эффективность EDM, поскольку с его помощью определяются оптимальные режимы обработки при ограниченном числе экспериментов, что сокращает затраты и время выполнения, а также улучшает
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1