Содержание
- 2. ОБРАБОТКА ЗАГОТОВОК ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИМИ И ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ ОБРАБОТКИ Если возникают технологические проблемы, связанные с обработкой материалов и
- 3. Кроме теплового воздействия на материал заготовки-электрода действуют электродинамические и электростатические силы, давление жидкости вследствие кавитации, сопровожд.
- 4. Схемы электроискровой обработки ЭИМ получают сквозные отверстия любой формы поперечного сечения (а), глухие отверстия и полости
- 5. Электроконтактная обработка основана на локальном нагреве заготовки в месте контакта с электродом-инструментом и удалении размягченного или
- 6. Электрополирование позволяет одновременно обрабатывать партию заготовок по всей их поверхности. ЭП получают поверхности деталей под гальванические
- 7. При электроабразивной и электроалмазной обработке инстру-ментом-электродом служит шлифовальный круг, выполненный из абразивного материала на электропроводящей связке
- 8. Анодно-механическая обработка основана на сочетании электротермических и электромеханических процессов и занимает промежуточное место между электроэрозионными и
- 9. Химическая обработка - целенаправленное разрушение металлов и сплавов травлением их в растворах кислот и щелочей. Перед
- 10. Ультразвуковая обработка (УЗО) материалов - разновидность механической обработки - основана на разрушении обрабатываемого материала абразивными зернами
- 14. Скачать презентацию
ОБРАБОТКА ЗАГОТОВОК ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИМИ И ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ ОБРАБОТКИ
Если возникают технологические проблемы, связанные
ОБРАБОТКА ЗАГОТОВОК ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИМИ И ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ ОБРАБОТКИ
Если возникают технологические проблемы, связанные
Электроэрозионные методы обработки основаны на законах эрозии (разрушения) электродов из токопроводящих материалов при пропускании между ними импульсного электрического тока. К этим методам относят электроискровую, электроимпульсную, высокочастотные электроискровую и электроимпульсную и электроконтактную обработку. При разности потенциалов на электродах происходит ионизация межэлектродного промежут-ка. Когда напряжение достигнет определенного значения, в среде между электродами образуется канал проводимости, по которому устремляется электрическая энергия в виде импульсного искрового или дугового разряда. При высокой концентрации энергии, плот-ность тока в канале проводимости достигает 8000-10000 А/мм, в результате чего температура на поверхности обрабатываемой за-готовки-электрода возрастает до 10 000-12 000 °С. При этой температуре мгновенно оплавляется и испаряется элементарный объем металла и на обрабатываемой поверхности заготовки образуется лунка. Удаленный металл застывает в диэлектрической жидкости в виде гранул диаметром 0,01-0,005 мм. Следующий импульс тока пробивает межэлектродный промежуток там, где расстояние между электродами наименьшее. При непрерывном подведении к электродам импульсного тока процесс эрозии продолжается до тех пор, пока не будет удален весь металл, находящийся между электродами на расстоянии, при котором возможен электрический пробой (0,01-0,05 мм) при заданном напряжении Для продолжения процесса необходимо с помощью следящих систем сблизить электроды до указанного расстояния.
Кроме теплового воздействия на материал заготовки-электрода действуют электродинамические и электростатические силы,
Кроме теплового воздействия на материал заготовки-электрода действуют электродинамические и электростатические силы,
Схема электроискрового станка с генератором импульсов RC показана на рис. 7.1. Конденсатор С, включенный в зарядный контур, заряжается через резистор R от источника постоянного тока напряжением 100—200 В. Когда напряжение на электродах 1 и 3, образующих разрядный контур, достигнет пробойного, образуется канал проводимости, через который осуществляется искровой разряд энергии, накопленной конденсатором. Продолжительность импульса составляет 20-200 мкс. При увеличении емкости конденсатора накапливаемый в нем запас энергии увеличивается и повышается производительность процесса. В зависимости от количества энергии расходуемой в импульсе, режим, обработки делят на жесткий или средний - для предварительной обработки и мягкий или особо мягкий - для отделочной обработки. Мягкий режим обработки позволяет получать размеры с точностью до 0,002 мм при шероховатости поверхности 0,63-0,16 мкм. Обработку ведут в ваннах с диэлектрической жидкостью Жидкость исключает нагрев электродов (инструмента и заготовки), охлаждает продукты разрушения, уменьшает величину боковых разрядов между инструментом и заготовкой, что повышает точность обработки. Для обеспечения непрерывности процесса - зазор между инструментом-электродом и заготовкой д.б. постоянным.
Инструменты-электроды изготовляют из медно-графитовых и других материалов. ЭИМ обраб. все токопроводящие материалы, но эффект эрозии при одних и тех же параметрах электрических импульсов различен. Зависимость интенсивности эрозии от свойств металлов называют электроэрозионной обрабатываемостью, Если принять электроэрозионную обрабатываемость стали за единицу, то для других металлов ее можно представить в следующих относительных единицах: твердые сплавы - 0,5; титан - 0,6; никель - 0,8; медь - 1,1; латунь - 1,6; алюминий - 4; магний - 6.
Электроискровым методом целесообразно обрабатывать твердые сплавы, труднообрабатываемые металлы и сплавы, тантал, молибден и другие материалы.
Схема электроискрового станка
Схемы электроискровой обработки
ЭИМ получают сквозные отверстия любой формы поперечного сечения (а),
Схемы электроискровой обработки
ЭИМ получают сквозные отверстия любой формы поперечного сечения (а),
При электроимпульсной обработке используют электрические импульсы большой длительности (500-10 000 мкс), в результате чего происходит дуговой разряд. Большие мощности импульсов, получаемых от электронных или машинных генераторов, обеспе-чивают высокую производительность процесса обработки. Приме-нение генераторов и графитовых электродов, а также обработки при обратной полярности позволило уменьшить разрушение электродов. ЭИО применяется при предварительной обработке штампов, турбинных лопаток, фасонных отверстий в деталях из жаропрочных сплавов. Точность размеров и шероховатость обработанных поверхностей зависят от режима обработки. При электроимпульсной обработке съем металла в единицу времени в 8-10 раз больше, чем при ЭИМ.
Высокочастотную электроискровую обработку применяют для повышения точности и уменьшения шероховатости поверхностей обработанных ЭЭМ. Метод основан на использовании электр. импульсов малой мощности при частоте 100-150 кГц.При ВЧ ЭИО конденсатор С разряжается при замыкании первичной цепи импульсного трансформатора прерывателем, вакуумной лампой или тиратроном. Инструмент-электрод и заготовка включены во вторичную цепь трансформатора, что исключает возникновение дугового разряда. Производительность метода в 30-50 раз выше, чем при электроискровом методе при значительном увеличении точности и уменьшении шероховатости. Износ инструмента незначителен. Высокочастотный электроискровой метод применяют при обработке деталей из твердых сплавов, так как он исключает структурные изменения и образование микротрещин в поверхностном слое материала обрабатываемой заготовки.
Схема электроимпульсной обработки
Высокочастотная электроискровая обработка
Электроконтактная обработка основана на локальном нагреве заготовки в месте контакта с
Электроконтактная обработка основана на локальном нагреве заготовки в месте контакта с
Электроконтактная обработка плоской поверхности
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ
ЭХО основаны на законах анодного растворения при электролизе. При прохождении постоянного электр. тока через электролит на поверхности заготовки, включенной в электр. цепь и являющейся анодом, происходят химические реакции и поверхностный слой металла превращается в химическое соединение. Продукты электролиза переходят в раствор или удаляются механическим способом. Производительность процессов ЭХО зависит в основном от электрохимических свойств электролита, обрабатываемого токопроводящего материала и плотности тока.
ЭХ полирование выполняют в ванне с электролитом (кислотным или щелочным). . Обрабатываемую заготовку подключают к аноду; электродом-катодом служит металлическая пластина из свинца, меди, стали. Для большей интенсивности процесса электролит подогревают до температуры 40-80 °С. При подаче напряжения на электроды начинается процесс раство¬рения материала заготовки-анода на выступах микронеровностей поверхности вследствие более высокой плотности тока на их вершинах. Впадины между микровыстуцами заполняются продуктами растворения: оксидами или солями, имеющими пониженную проводимость. В результате избирательного растворения, т. е. большей скорости растворения выступов, микронеровности сглаживаются и обрабатываемая поверхность приобретает металлический блеск. ЭП улучшает электрофизические характеристики деталей, так как уменьшается глубина микротрещин, поверхностный слой обрабатываемых поверхностей не деформируется, исключаются упрочнение и термические изменения структуры, повышается коррозионная стойкость.
Электрохимическое полирование
Электрополирование позволяет одновременно обрабатывать партию заготовок по всей их поверхности. ЭП
Электрополирование позволяет одновременно обрабатывать партию заготовок по всей их поверхности. ЭП
Электрохимическую размерную обработку выполняют в струе электролита, прокачиваемого под давлением через межэлектродный промежуток, образуемый обрабатываемой заготовкой-анодом и инструментом-катодом.
Струя электролита, непрерывно подаваемого в межэлектродный промежуток, растворяет образующиеся на заготовке-аноде соли и удаляет их из зоны обработки. При этом способе одновременно обрабатывается вся поверхность заготовки, находящаяся под активным воздействием катода, что обеспечивает высокую производительность. Необраб. участки заготовки изолируют. Инструменту придают форму, обратную форме обрабатываемой поверхности. Формообразование поверхности происходит по методу отражения (копирования), при котором отсутствует износ инструмента - им является струя электролита. Импульсное рабочее напряжение повышает точность.
Способ рекомендуют для обработки заготовок из высокопрочных сплавов, карбидных и труднообрабатываемых материалов. Отсутствие давления инструмента на заготовку позволяет обрабатывать нежесткие тонкостенные детали с высокой точностью и качеством обработанной поверхности. Наиболее широко применяют нейтральные электролиты: растворы солей NaCl, NaN03 и Na2S04.
При электроабразивной и электроалмазной обработке инстру-ментом-электродом служит шлифовальный круг, выполненный из
При электроабразивной и электроалмазной обработке инстру-ментом-электродом служит шлифовальный круг, выполненный из
Введение в зону резания ультразвуковых колебаний повышает производительность электроабразивного и электроалмазного шлифования в 2-2,5 раза при значительном улучшении качества обработанной поверхности. Электроабразивные и электроалмазные методы применяют для отделочной обработки заготовок из труднообрабатываемых материалов, а также нежестких заготовок, так как силы резания здесь незначительны. При этих методах обработки прижоги обрабатываемой поверхности исключены.
При электроабразивной обработке 85-90 % припуска удаляется за счет анодного растворения и 15-10 % за счет механического воздействия. При электроалмазной обработке ~75 % .
Отделочную обработку поверхностей проводят электрохимическим хонингованием.
Электроабразивное шлифование
Электрохимическое хонингование
Кинематика процесса соответствует хонингованию абразивными головками в ванне, заполненной электролитом, и подключенной к аноду. Хонинговальную головку подключают к катоду. Вместо абразивных брусков в головке установлены деревянные или пластмассовые. Продукты анодного растворения удаляются с обрабатываемой поверхности брусками при вращательном и возвратно-поступательном движениях хонинговальной головки. Чтобы продукты анодного растворения удалялись более активно, в электролит добавляют абразивные материалы. После того как удаление припуска с обрабатываемой поверхности закончено, осуществляют процесс «выхаживания» поверхности при выключенном электрическом токе для полного удаления анодной пленки с обработанной поверхности. Электрохимическое хонингование обеспечивает более низкую шероховатость поверхности, чем хонингование абразивными брусками. Поверхность получает зеркальный блеск. Производительность электрохим. хонингования в 4-5 раз выше. механич. хонингования.
Анодно-механическая обработка основана на сочетании электротермических и электромеханических процессов и занимает
Анодно-механическая обработка основана на сочетании электротермических и электромеханических процессов и занимает
При пропускании через раствор электролита постоянного электрического тока происходит процесс анодного растворения, как при ЭХО. При соприкосновении инструмента-катода с микронеровностями обрабатываемой поверхности заготовки-анода происходит процесс электроэрозии, присущий электроискровой обработке. Кроме того, при пропускании электрического тока металл заготовки в точке контакта с инструментом разогревается так же, как при электроконтактной обработке, и материал заготовки размягчается. Продукты электроэрозии и анодного растворения удаляются из зоны обработки при относительных движениях инструмента и заготовки. Анодно-механическим способом обрабатывают заготовки из всех токопроводящих материалов, высокопрочных и труднообрабатываемых металлов и сплавов, вязких материалов.
Анодно-механическая обработка
Анодно-механическим методом разрезают заготовки на части (а), прорезают пазы и щели, обтачивают поверхности тел вращения (б), шлифуют плоские поверхности и поверхности, имеющие форму тел вращения (в), полируют поверхности, затачивают режущий инструмент.
Химическая обработка - целенаправленное разрушение металлов и сплавов травлением их в
Химическая обработка - целенаправленное разрушение металлов и сплавов травлением их в
Ультразвуковая обработка (УЗО) материалов - разновидность механической обработки - основана на
Ультразвуковая обработка (УЗО) материалов - разновидность механической обработки - основана на
Ультразвуковая обработка
Для возбуждения колебаний сердечника магнитострикционного преобразователя служит генератор 8 ультразвуковой частоты и источника постоянного тока 9.Абразивную суспензию 2 подают под давл. по патрубку 10 насосом 11, забирающим суспензию из резер-вуара 12. Прокачивание суспензии исключает оседание абразивного порошка на дне ванны и обеспеч. подачу в зону обработки абразивн. материала. Кавитационные явления в жидко-сти способствуют интенсивн. перемешив. абр. зерен под инструментом замене изнош. зерен новыми, и разрушению обраб. материала