Главная » Просмотр файлов » Ушаков_ТПЭВМ

Ушаков_ТПЭВМ (562162), страница 12

Файл №562162 Ушаков_ТПЭВМ (Л2-Ушаков - Технология производства ЭВМ (в ворде)) 12 страницаУшаков_ТПЭВМ (562162) страница 122015-12-01СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 12)

ТИПОВЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И МОНТАЖА ЭЛЕМЕНТОВ ЭВМ

ГЛАВА 9

ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ РАЗМЕРНОЙ ОБРАБОТКИ

9.1. Электроэрозионные методы обработки

Под электрофизическими и электрохимическими методами раз­мерной обработки понимают совокупность различных воздействии (электрических, электрохимических и др.) на обрабатываемую деталь для придания ей заданной формы и размеров. Эти мето­ды можно разделить на четыре группы: электроэрозионные, лу­чевые, ультразвуковые и электрохимические. К новым электро­физическим методам относятся плазменная обработка, формова­ние в магнитном поле и др.

Электрофизические и электрохимические методы обработки позволяют решать важные задачи, связанные с производством со­временных вычислительных машин. Особенно большое значение они имеют для изготовления изделий из материалов высокой твердости, обработка которых обычными методами невозможна или крайне затруднительна. К таким материалам относятся фер­риты, германий, кремний, алмазы, рубины, кварц, твердые спла­вы, керамика и др.

Основным преимуществом электрофизических и электрохими­ческих методов обработки по сравнению с методами механиче­ской обработки является возможность копирования формы инст­румента сразу по всей поверхности при простом поступательном перемещении инструмента, вследствие чего процесс обработки легко автоматизируется. Это дает возможность применить многостаночное обслуживание. Для всех методов обработки (кроме ультразвуковых) производительность не зависит от твердости и вязкости обрабатываемого материала и обработка осуществляется практически без силового воздействия на обрабатываемое изде­лие.

Электроэрозионные методы обработки применяют для всех токопроводящих материалов. Эти методы основаны на явлении электрической эрозии, т. е. разрушении поверхности электродов электрическим разрядом, проходящим между ними. Разрушение материала происходит путем его оплавления с последующим выбросом из рабочей зоны в виде парожидкостной смеси. Основ­ными методами электроэрозионной обработки являются электро­искровая и анодно-механическая. Для этих методов характерны наличие жидкой диэлектрической среды между электродами и подача энергии в форме импульсов. Жидкая среда повышает эф­фективность разрушения металла и является средством эвакуа­ции продуктов эрозии из зоны обработки.

Электроэрозионные методы различают в зависимости от формы и параметров импульсов тока и напряжения, а также метода ге­нерирования импульсов. Импульсы тока и напряжения могут иметь униполярную, знакопеременную и другие формы. Основными пара­метрами импульсов являются их длительность ti и скважность q. По длительности импульсы делят на короткие (ti<10-4с),средние (ti=10-4…10-3 с) и длинные (ti>10-3 с).

Скважностью импульса q называют отношение периода импуль­са Т к его длительности tu:

q=T/ti

Метод электроискровой обработки. Метод, предложенный Б. Р.Лазаренко и Н. И. Лазаренко основан на использовании им­пульсных искровых разрядов малой длительности (до нескольких сотен микросекунд) и большой скважности (q>8). Обработка может осуществляться методом копирования формы электрода инструмента и непрофилированным электродом. Обработка мето­дом копирования производится при поступательном движении одного из электродов и неподвижно закрепленном втором элект­роде, при этом форма электрода-инструмента копируется деталью (рис. 9.1).


Обрабатываемая деталь 1 и инструмент 3 включаются в цепь электрического колебательного контура, работающего в области искрового разряда. Схема имеет два контура: зарядный и раз­рядный. Зарядный контур состоит из сопротивления R, конден­сатора С и проводящих проводов; разрядный контур — из конден­сатора, проводящих проводов и рабочих электродов: изделия 1 (анод) и инструмента 3 (катод). Изделие помещается в ванну с рабочей жидкостью 2 (керосин, трансформаторное масло и др.). Сила тока регулируется сопротивлением R. Конденсатор С заря­жается от источника постоянного тока 4. Напряжение на элект­родах при этом увеличивается, так как они подключены парал­лельно конденсатору. При напряжении, равном величине пробоя, происходит разряд конденсатора через межэлектродный промежуток и энергия, накопленная конденсатором, мгновенно выделяет­ся в процессе разряда.

Искровой разряд протекает в миллионные доли секунды и практически не нагревает обрабатываемое изделие. Так как место приложения импульсов строго определено, то обработку можно производить в намеченном месте.

При прохождении искрового разряда в жидкости возникают гидравлические явления и газообразования, создающие взрывной эффект, который способствует удалению из межэлектродного промежутка разрушенного разрядом металла. Источником пита­ния служат обычно генераторы постоянного тока напряжением 30 ... 220 В, создающие силу тока зарядного контура в пределах

I ... 5 А. Сила тока в разрядном контуре достигает 100 А и вы­ше. Время зарядки лежит в пределах 10~3 с, а время разрядки — в пределах 10~5 ... 10~8 с.

Основная часть энергии, получаемой при разрядке конденсато­ров, выделяется в виде теплоты (температура доходит до 11 000°С). При этом теплота расходуется на испарение и плавле­ние металла и лишь небольшая ее часть поглощается электро­дами.

Последовательное действие разрядов, вызывающих электри­ческую эрозию, приводит к образованию в изделии выемки, пред­ставляющей собой как бы отпечаток электрода инструмента. Во время работы разрядного контура вследствие эрозионного разру­шения металла зазор между электродами постоянно увеличивает­ся. В какой-то момент времени зазор возрастает настолько, что разряд не возникает и съем металла прекращается. Для обеспе­чения непрерывности процесса станки для электроискровой обра­ботки снабжаются регуляторами, автоматически меняющими по­ложение одного из электродов и регулирующими подачу.

Производительность процесса электроискровой обработки за­висит от частоты, с которой будут следовать разряды, и от коли­чества металла, выбрасываемого при каждом разряде.

Большое влияние на производительность оказывает материал электрода. Основным требованиям, предъявляемым к материалу, является высокая эрозионная устойчивость. Этим требованиям лучше всего отвечают латунь ЛС59-1, красная медь и медно-угольная композиция. Форма электрода подобна форме прошиваемого отверстия, но размеры его меньше размеров отверстия.

Метод электроискровой обработки непрофилированным (про­волочным) электродом (рис. 9.2). Электрод-проволока 2 диамет­ром 0,02 ... 0,5 мм перематывается при определенном натяжении с подающей катушки 1 на приемную 5, прорезая (в результате электроэрозионного процесса) помещенную на ее пути обрабаты­ваемую деталь 3. Направляя движение детали в двух взаимно перпендикулярных направлениях, можно вырезать любой задан­ный контур. Траектория обрабатывающего электрода-проволоки относительно детали задается копиром, имеющим соответствую­щие размеры. Для улучшения условий удаления продуктов эрозии проволока натянута в вертикальном направлении. В заготовке предусматривается технологическое отверстие 4.

В качестве материала проволоки применяют медь, а при диа­метре менее 0,05 мм — вольфрам, так как прочность медной прово­локи в этом случае недостаточна. Диаметр проволоки определяет­ся требуемой шириной реза, значение которого складывается из диаметра проволоки и удвоенного значения зазора, который бе­рется от 0,075 до 0,015 мм на сторону. В качестве рабочей жид­кости применяют чистый керосин.



Основное достоинство такого способа — возможность полной автоматизации процесса на станках с ЧПУ.

Анодно-механическая обработка (рис. 9.3). Этот метод пред­ложен В. Н. Гусевым в 1943 г. Он основан на использовании ком­бинированного процесса анодного растворения и эрозионного воз­действия на обрабатываемую деталь. При грубых режимах доми­нирует электроэрозионный процесс, за счет которого и осущест­вляется съем металла.

Обрабатываемая деталь 1 включается в цепь постоянного то­ка в качестве анода, а рабочий инструмент 3 (диск, лента, про­волока)— в качестве катода. Источником питания является гене­ратор постоянного тока 4. Межэлектродное пространство запол­няют рабочей жидкостью 2 (обычно водным раствором жидкого стекла). Под действием постоянного напряжения (22 ... 26 В) на поверхности детали образуется силикатная пленка 5, имеющая повышенное электрическое сопротивление и исключающая за­мыкание электродов. Снятие пленки движущимися инструментами вызывает электротермическую эрозию обрабатываемого матери­ала.

Наиболее целесообразно анодно-механическую обработку при­менять для разрезания твердых материалов, для наружного и внутреннего шлифования и заточки режущего инструмента из твердых сплавов.

9.2. Лучевые методы обработки

Особенностью лучевых методов обработки является отсутствие рабочего инструмента, роль которого выполняет непосредственно луч. Лучевые методы обработки особенно целесообразны для по­лучения отверстий небольших размеров, так как изготовление ин­струмента в этих случаях очень трудоемко. Он быстро выходит из строя вследствие поломки, а при точных размерах изделия — из-за износа. Основными разновидностями лучевой обработки являются электронно-лучевая и светолучевая.

Электронно-лучевая обработка. Она основана на использова­нии теплоты, выделяющейся при резком торможении потока электронов поверхностью обрабатываемого изделия. При этом кинетическая энергия электронов преобразуется в тепловую и только незначительная часть (0,1 ... 3%) — в рентгеновское излу­чение.

Чем выше кинетическая энергия потока электронов и чем меньше площадь, на которой она сосредоточена, тем быстрее про­исходит нагрев.

В качестве источника свободных электронов (термокатода) используют металлическую проволоку (вольфрам, тантал и пр.), нагретую до высокой температуры в глубоком вакууме.

В этих условиях электроны не испытывают столкновений с молекулами воздуха и друг с другом. При этом вся энергия, по­лучаемая отдельными электронами, затрачивается на придание электрону определенной скорости. Количество электронов, испу­скаемых термокатодом, зависит от температуры нагрева и его материала.

Электроны сжимаются и формируются в узкий луч с высокой концентрацией энергии при помощи магнитных линз, представля­ющих собой катушки специальной формы.

Частоту и длительность импульсов подбирают таким образом, чтобы материал находился под воздействием электронного луча в течение очень малого промежутка времени. В этом случае луч будет расплавлять материал в ограниченной зоне, не вызывая резкого повышения температуры обрабатываемого материала в близко расположенной области.

Толщина слоя вещества, в котором электрон полностью теряет свою скорость, называется пробегом электрона. Глубина проник­новения электрона зависит от значения ускоряющего напряжения. Проникающий в материал электрон теряет энергию не сразу, а в процессе многочисленных соударений с решеткой, в результате этих столкновений меняются скорости и направление движения электронов. Потеря энергии электронами максимальна на неко­тором расстоянии от поверхности материала. Наиболее интенсив­ное выделение теплоты наблюдается на глубине пробега элект­рона. На рис. 9.4 показана схема установ­ки для обработки и сварки с помощью электронного луча. Источником электро­нов является катод /, помещенный в формирующий электрод 2. При нагреве катода с его поверхности излучаются электроны, которые под воздействием электрического поля, создаваемого высо­кой разностью потенциалов между ано­дом 3 и катодом, приобретают высокую скорость и направляются в фокусирую­щую катушку 4. С помощью отклоняю­щей катушки 5 луч можно перемещать по поверхности детали 6, установленной на столе 7. Оптическая система наблю­дения состоит из зеркала 8 и микроско­па 9.

Если система, отклоняющая луч, не работает, а изделие сто­ит неподвижно, то луч выполняет роль сверла.

Обработка осуществляется лучом малого диаметра (1 ... 10 мкм) при плотности энергии 107 ... 109 Вт/см2. Длительность им­пульса составляет 10~2 ... 10~5 с. Электронный луч оказывает очень небольшое давление (~1 Па) на поверхность, а темпера­тура в месте воздействия луча достигает 8000°С. При этом ме­талл мгновенно испаряется.

Электронно-лучевая обработка применима для всех материалов (металлов, ферритов, стекла, алмазов, графитов и др.). Бла­годаря малому времени воздействия теплоты термическое влия­ние на периферийные области незначительно. Недостатком мето­да является сложность установки из-за необходимости иметь ва­куумную камеру.

Характеристики

Тип файла
Документ
Размер
5,38 Mb
Тип материала
Высшее учебное заведение

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
Как Вы думаете, сколько людей до Вас делали точно такое же задание? 99% студентов выполняют точно такие же задания, как и их предшественники год назад. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6489
Авторов
на СтудИзбе
303
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее