Дальский А.М., Косилова А.Г. и др. (ред.) - Справочник технолога-машиностроителя, том 2 - 2003 (1004786), страница 100
Текст из файла (страница 100)
Величина МЭЗ при этом зависит от рехсимов и времени обработки и может достигать значительных величин (рис. 4). Точность обработки. При ЭХО плотность тока по длине МЭЗ неравномерна и зависит от формы электродов и расстояния между ними и тем выше, чем меньше текущее значение МЭЗ (рис. 5). Следовательно, скорость растворения в начальный период также неравномерна, в результате наблюдается эффект саморегулирования процесса ЭХО. Однако, а процессе ЭХО текущее значение кюкдой точки анода определяет текущую погрешность обработки и мохтет быть описана величиной МЭЗ по нормали к торцевой поверхности инструмента и отклонением ат эквидистанты инструмента (рис. 6). Очевидно, что наибольшую погрешность будет иметь участок поверхности, подвергающийся наиболее длительному воздействию электрического поля, причем тем ббльшему, чем меньше угол ее наклона к направлению подачи инструмента.
Поскольку форма обработанной поверхности эквидистантна поверхности ЭИ с некоторой погрешностью, практически всегда требуется коррекция электрода для получения обработанной поверхности заданной формы. ЭХО, ЭФО, ЭМО И ЛАЗЕРНАЯ ОБРАБОТКА ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА 538 Р,мпа яа,»км 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 Ким/мдн Величины МЭЗ, нм Операция Напряжение, В пределы типовые Прошивка: 0,05 — 0,5 0,02 — 0,2 !Π— !8 6 — 12 0,1 — 0,3 0,05 — 0,1 до 80 0,05 — 0,3 0,08 — 0,5 0,2 — 0,7 0,02 — 0,08 0,1 — 0,2 0,1 5 — 0,3 0,3 — 0,5 0,03 — 0,06 12 — 18 12 — 18 12 — 18 6 — 12 80-200 свыше 200 0,1 — 0,8 0,02 — 0,08 0,2 — 0,3 0,03 — 0,05 6 — 12 4 — 8 4 — 18 1Π— 24 0,2 — 0,5 0,1 — 0,5 0,3 — 0,4 0,1 — 0,3 Рве. 5. Конлевтравия снловых линна прн ЭХО Рнс.
Гь Формяровянве вводная поырхности прв ЭХО Кроме того, при ЭХО в технологической системе !станок — приспособление — инструмент — деталь — электролит) всегда появляется дополнительное последнее звено, н точность обработки в значительной мере зависит от гндродинамнческого режнма именно этого звена 1. Типовые значения МЭЗ прн ЭХО сложных полостей мелких отверстий полостей Обработка лопаткн с длнной пера, мм: Прошнвка н прямое копирование в циклическом режиме Элекгрохнмнческое шлнфованне: металлическим кругом металлоабразивным кругом Электрохнмнческая рвзрезка Обработка неподвнкгнымн электродами !потока электролита) Уменьшение искажыощего влияния гидродинамикн потока электролита на точность обработки может быль достигнуто за счет повышения сплощности потока, снижения влияния циркуляцнонных течений, а также стабилизации процесса образования газовой составляющей потока в результате закипания электролита и элехтрохимнческого разложения воды.
При стабилизации основных параметров технологического процесса точность обработки может быть 0,05 ... 0,1 мм. Для этого необходимо стабилизировать параметры процесса в следующих пределах: напряжение я 0,2 В (я 1,67 %), скорость подачи ЭИ я 0,025 мм!мин !» 1 %), температуру электролита ь 0,9 'С (» 4,5 %), элек1ропроводность электролита я 0,004 Ом см (» 2 %). Шероховатость поверхности при этом )7а 0,2 ... 0,5 мкм, практически не зависит от шероховатости исходной поверхности, а зависит только от ее физико-химического состояния. С увеличением МЭЗ плотность тока падаег, н шероховатость ухудшается (рис. 7). Величины оптимальных рабочих МЭЗ и напряжений даны в табл.
1. 0 100 200 АА/см' Рис. 7. Зввнсимость шероховатости поверхноств от ллоткостн тока в растворе: l — ЫаНОП 1- НаС1 мм 0,4 0,2 0 100 200 КА/см' Рнс. 8. Завнснмость скороетн ЭХО в плотностн тока от велнчнны МЭЗ Скорость подачи ЭИ зависит как от величины МЭЗ, так н от состава электролита н от плотности технологического тока (рис. 8). Ре. гулнрование процесса ЭХО может осуществляться различными способами (табл. 2). Стабилизировать гидродннамическнй режим можно также простым уменьшением величины рабочего МЭЗ до создания эффекта квпнллярностн между электродами.
Прн этом резко возрастает гидравлическое сопротивление в МЭЗ (рис. 9), поток электролита замедляется нлн полностью останавлнваегся н после закипания электролита в рабочей зоне процесс ЭХО прекращается. Для возобновления процесса растворения электроды разводят на величину промывочного зазора, увеличенного до 0,9 — 1,2 мм, потоком электролита удаляются пролукты растворения, электроды снова сблн1каются на величину рабочего зазора, н процесс повторяется снова !циклнческая ЭХО). Введение дополнительных вспомогательных пере- О 0,1 0,2 0.3 0.4 0.5 б,мм Рас. 9.
Зввяснмость лавлення электролнта от велнчяны МЭЗ мещеннй для перевода электродов от рабочего МЭЗ к промывочному н наоборот, повышая точность обработки, снижает производительность ЭХО в целом на 30 — 40 %. ЭХО можно подвергать практически все токопроводящне материалы. Прн этом количество растворяемого в реальных условиях матеРиала Езе, пРактически всегда меньше теоРе- 0~. тически возможного Д» Отношение О, называется выходом по току.
Обрабатываемость используемых на практике некоторых сплавов приведена в табл. 3. Инструмент н прнспособлення. Электролнты. Поскольку ЭИ прн ЭХО не нзнвшнваются, основным требованием, предъявляемым к материалам для нх изготовления, можно считать механическую н антнкоррознонную стойкость прн хранении. ЭИ проектируют н изготавливают, как правило, для каждого типоразмера детали. Точность формы н размеров его рабочего профиля должна быть на один кваллтет выше, чем обрабатываемой детали (6 — 8-й квалнтет точности).
Шероховатость поверхности рабочей части не влияет на качество обрабатываемой поверхности, но определяет характер течения электролита, интенсивность загрязнения зазора ЭХО, ЭФО, ЭМО И ЛАЗЕРНАЯ ОБРАБОТКА 540 ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА 541 Энергоемкость процесса, Сьем металла, ммУА ч Аноднмй выход пе току, % кВт.ч/кг о Р о х о Р о х Ч с «» х Сплав В водных растворах Ь Р с х Р о Р а » гч х Ф и 25 % ЗЗвС! 30 " .ЗЗв!ЧО 25%мвС1 30%МвЫО, 25% НвС! 30%мамо, с В Р с Р с с с Р а „гч р сз 3 0 фа О 2 77,5 Сталь 45 103,5 80.! 60,0 11,2 14,2 61,0 Х18Н10Т 72,7 21,0 103,5 77.5 34,2 У10 сырая 25,7 7,4 32,7 о к о о Ю с Х Р х а с Е Р х 86,0 У10 закаленнав 1 1 4,3 50,2 37.7 7,0 23,0 о ж ВТЗ-1 100,0 93,5 78,0 72.6 21,4 36,0 11,7 ВМЗ 55,0 10,0 46,0 33,0 83,0 ВН-2А 119,2 13,6 96,0 11,0 6,7 70,0 »х.в Ч к о Р С а х с с ~~ о а1 х й и х в о Р. с с о Р.
о О О зе Р Р. с е. й 4. Материалы дли рабочей части электрода - инструмента Коррозноннестойкая сталь Характеристика материалов Медь Латунь Бронза 3 х с о х в о а х Р. $ с Р. о к Р. й Е Р в с :р о 0,0175 0,062 0,021 0,75 Р к Ь о ! й еэ с гз\ О 1в Ч о х Проводимость относительна меди, в'в 100 32 2 — 3 83 удовлетво- рительная удовлетво- рительная удовлетвори- тельная Адгезня с покрытиями хорошая » Б Е с а и н а Р. х Р.
зе х в с а с О. о. а с с О ьс аз й х с с с о с с 3 хо Зт О слз ю зе П и ф и о е. с н с В Е Е сэ л' х с Р. х еэ о О '" в Р В' Р, о Р вз д Р С О с х с х Р 4 ю О х о Р зз в о Ю 3 Р. о с с в х с и о ! 5 Р. х и н Р Ю Р С х а в ю С Р Р д Р с О Р с ж а о с о Р о О е. 3 и 9 и и Р с и с о Ч Р. » о Ю Р с и Р О с Е р Р с и с Ю Е о о ОЭ Р х х ах с о с Р о х 1 с ю ао 'Ю Ь Р. Р х Р.
О о РО с и О сь Х Рь Р сс к й Р й о х" о 3 Р с с х х х Ч о х ю с о о о а Й а о с Ь Р Р. о Р о с Р о 48 ье 0 ю х ез е .н о х 1Р Р О В зк Ц Р .в Е о кх 0 ао Р юс ел а д зт! О ~й с о . 'Р ой с Р. с О Р Р о Е о" о Рйи Ы 3 $ х 3 Р Х а о Е С' Р с » с Е с и о х о с Р й с х Ф ЗР гч х Я Й ос н о с 1 с 3. Обрабатываемость некоторых сплавов продуктами обработки Шероховатость рабочей поверхности ла Б 2,5 мкм При проектировании электродов-инструмснтов необходимо предусмогрсть, чгобы электролит протекал плавно, без резких поворотов, поскольку это приводит к срывам потока и проявлению местных необработанных участков.
При проектировании рабочей поверхности слелует учитывать возможность многократной ее коррекции по результа~ам экспериментов и оставлять припуск лля ремонта после возможных корот- Удельное электрическое сопротивление, Ом мм !м ких замыканий. Длл ЭИ необходимо выбирать сплавы, обладаюшие коррозийной стойкостью, высокой электропроводностью, хорошей сопротивляемостью местному разрушению при коротких замыканиях, высокой адгезией к диэлектрическим покрытиям, достаточной механической прочностью н обрабатываемостью, низкой стоимостью (табл. 4). Наиболее полно згим требованием удовлетворяют мель.
медные сплавы, коррозионно-стойкие стали; в меньшей степени — титановые сплавы ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ЭХО, ЭФО, ЭМО И ЛАЗЕРНАЯ ОБРАБОТКА 543 542 5. Электроды для ЭХО Давление в рабочей зоне, МПа Давление иа выходе, МПа Скорость прокачки, мГс Материал ЭИ Операция ЭХО Операция ЭХО Долговечность, ют Коррозионно-стойкая сталь Латунь, медь 500 350 0,3-0,8 1,0 — 1,5 0,05 — 0,08 О,! — О,! 5 1Π— 16 6 — 1О Коррозионио-стойкая сталь 600 550 500 0,3 — 0,5 0 — 0,05 15 — 20 Прошивка н прямое копирование в циклическом режиме Коррозиониа-стойкая сталь 800 4,0 — 8.0 0,1 — 0,15 Медь, латунь Абразив или алмаз на мед- ной связке 800 Износ 2 — 10% от снятого металла 12 — 16 14 — 20 Коррозионна-стойкая сталь, бронза, латунь 12 — 16 800 Каррозионно-сгойяая сталь, латунь Обработка неподвижными электродами 0.3 — 0,8 0,3 — 0,8 15 — 20 1000 Обычно используемые электроды для различных операций ЭХО, приведенные в табл.