Корсаков В.С. 1977 Основы (1004575), страница 47
Текст из файла (страница 47)
Электрофизическая и алектрохимическая обработка. Электромеханическую обработку осуществляют в условиях местного нагрева снимаемого слоя металла при подводе в зону резания электрического тока большой силы (300 †10 А) и малого напряжения (1— 5 В). Зона перед режущей кромкой резца при этом нагревается, что снижает силы резания и уменьшает шероховатость обработанной поверхности. При электромеханическом сглаживании происходит деформирование микронеронностей поверхности„нагреваемой с помощью электрического тока. Инструментом служит ролик или полировальник.
В результате обработки получают шероховатость поверхности Яа = 0,20 мкм. Сочетание теплового (температура в зоне контакта инструмента и заготовки достигает 800 — 900' С) и силового действия изменяет структуру и механические свойства поверхностного слоя, повышая его твердость и износостойкость. Поверхностная твердость увеличивается на глубину 0,10 — 0,15 мм. Электроэрозионная (злектрофизическая) обработка заготовок из особо прочных и труднообрабатываемых конструкционных материалов имеет четыре разновидности: электроискровая, электроимпульсная, анодно-механическая и электроконтактная. Электроискровая обработка основана на действии кратковременных искровых разрядов (длительность менее одной стотысячной доли секунды) на обрабатываемый материал. Лля получения искровых разрядов используют электрический генератор импульсов ограниченной мощности.
Обрабатываемая заготовка и электрод-инструмент, связанный со следящей системой, погружают в диэлектрическую жидкость. Частицы расплавленного и испаряемого металла, попадая в жидкость, быстро твердеют и превращаются в микроскопические шарики. Съем металла при этом ие превышает 600 мм'/мин. Эту обработку применяют для прошивки отверстий малого диаметра, прорезки узких пазов и вырезки по контуру, обеспечивая шероховатость поверхности )га = 1 —:0,20 мкм и точность обработки 2— 1-го класса. Электроимпульсная обработка заключается в последовательном возбуждении разрядов между поверхностями инструмента и заготовки с помощью импульсов напряжения, вырабатываемых специальным генератором, дающим более продолжительный и мощный дуговой разряд.
Увеличение мощности позволяет повысить производительность процесса при обработке стальных заготовок до 20.10' мм'/мин. Этим методом можно обрабатывать сложные фасон- 2% ные поверхности с точностью 0,03 — 0,05 мм и отверстия с точностью 0,01 — 0,02 мм. Качество поверхности зависит от режимов работы.
При грубом режиме высота неровностей составляет 0,3 — 1,5 мм, а поверхностный слой с измененными свойствами имеет глубину 0,2 — 0„4 мм; при чистовом режиме достигается шероховатость поверхности /са = 12,5 6,3 мкм. При анодно-механической обработке для создания кратковременных разрядов используют быстрое перемещение инструмента относительно обрабатываемой заготовки. Инструментом служат вращающийся металлический диск, металлическая лента или проволока. В зону обработки подается электролит. На поверхности заготовки образуется токонепроводящая пленка.
В местах соприкосновения заготовки с инструментом она удаляется. Образующиеся в результате разряда частицы металла из зоны обработки выбрасываются днижущимся инструментом. Кроме эрозионного действия достигается и электрохимическое растворение (полирование) металла; съем металла незначительный при большой шероховатости поверхности. Электрохимическое полирование происходит при низком напряжении (12 — 15 В) и плотности тока 30 — 60 А/дмз без механического действия на заготовку.
Этот процесс, длительность которого составляет 10 — 20 мин, основан на том, что растворение металла на вершинах неровностей происходит быстрее, чем во впа) ниах. В результате достигается зеркальный блеск поверхности.1С помощью анодно-механического процесса можно резать прокат и прорезать пазы, обеспечивая шероховатость поверхности /га =- 6,3 мкм и точность в пределах 3 — 4-го класса. При анодно-мехаиическом шлифовании достижима шероховатость /са =- 0,80 мкм и точность 2 — 3-го класса. При электроконтактной обработке для создания кратковременных разрядов используют быстрое перемещение инструмента относительно обрабатываемой заготовки без подачи электролита. Скорость инструмента в 2,5 — 3 раза больше, чем при анодно-механическом способе.
Съем металла при электроконтактной обработке достигает 8 кг/мин; однако поверхность заготовки получается грубой (шероховатость 50 мкм). Электрохимическая обработка основана на анодном растворении металла с прокачкой электролита между заготовкой и электродом. При обработке используют постоянный ток напряжением 12 — 25 В и дешевый электролит (водный раствор поваренной соли).
Производительность обработки составляет 0,3 — 0,5 мм'/мип с 1 см' поверхности заготовки. Электрохимическая обработка обеспечивает точность О,1 мм при глубине дефектного слоя в пределах 0,005 — 0,05 мм и шероховатость обработанной поверхности /са = 0,40 мкм. Прокачкой электролита предупреждается осаждение металла на инструменте катода. Поэтому инструмент может работать очень долго, не изменяя своей формы и размеров.
Электроабразивная обработка основана на электрохимнческом растворении твердого материала при одновременном удалении про- 203 дуктов растворения из зоны обработки. Этот метод отличается от анодно-мехаиической обработки тем, что используется только один инструмент — электропроводный абразив с графитовым наполнителем, являющийся одновременно и катодом, и инструментом, удаляющим анодную пленкузЭлектроабразявная обработка позволяет получить шероховатость )та — 0,1 мкм и ! — 2-й класс точности. Производительность обработки достигает 25 мма~мин с 1 см' поверхности.
Для электрофизических и электрохнмических методов обработки характерно ведение процесса при простом поступательном движении инструмента с копированием его формы по всей обрабатываемой поверхности, возможность изменения технологических показателей процесса в широком диапазоне, отсутствие силового действия на обрабатываемую заготовку, а также независимость обрабатываемости материала заготовки от его вязкости и твердости. Эти процессы сравнительно легко автоматизируются. Ультразвуковую обработку применяют для обработки заготовок из материала повышенной хрупкости (твердые сплавы, стекло, кварц, минералокерамика, ситалл, алмаз, германий, кремний и др.).
При этом получают глухие и сквозные отверстия различного сечения, узкие пазы„резьбы, производят обработку поверхностей вращения н выполняют другие операции. Достижимы точность обработки отверстий 1 — 2-го класса и шероховатость )та = 0,10 мкм. Производительность метода зависит от свойств обрабатываемого материала и поверхности инструмента и составляет 10 — 9000 мм'/мин. При ультразвуковом шлифовании и хонииговании обеспечиваются уменьшенное давление абразивного инструмента на обрабатываемую заготовку и меньшее засаливание инструмента. Ультразвуковую обработку производят на станках с диапазоном частот 15— 30 кГц при амплитуде колебаний 0,05 мм. Выходная мощность станков 0,2 — 10 кВт.
Электрофизико-термическую обработку осуществляют с помощью источника тепла, образующегося в результате концентрации энергии пучка электронов, ионов, фотонов и испарения материала. К таким методам относится электронно-лучевая, ионно-лучевая и свето- лучевая (лазерная) обработка. Эти методы применяют для прошивки мелких отверстий и пазов в тонких деталях, а также для их разрезки. Электронно- и ионно-лучевую обработку осуществляют в глубоком вакууме с обеспечением 3 — 4-го класса точности и шероховатости 1та = 0,8 —:0,1 мкм. Обработку дуговой плазменной струей производят с помощью горелки, в которой дуговой разряд возникает в узком электрически нейтральном канале между двумя электродами. Вдоль столба дуги пропускают газ, который в зоне разряда ионизируется, приобретает свойства плазмы и выходит из горелки в виде ярко светящейся струи, имеющей температуру 15 000' С.
С помощью этого вида обработки можно наносить покрытия и резать заготовки из разнообразных материалов — проводников, полупроводников и диэлектриков. Кроме резки горелками можно осуществлять строгание по- 204 верхностей, подготовку кромок листов из нержавеющей стали и других металлов и сплавов под сварку. Термическая н химико-термическая обработка. Эту обработку применяют для изменения физико-механических и физико-химических свойств металлов, определяющих технологические и эксплуатационные характеристики деталей.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
