Фирменный Автосервис

 

 

Электрофизические, электрохимические и другие методы обработки заготовок

получить высокую точность
При размерной обработке заготовок из очень прочных или очень вязких, а также хрупких и неметаллических материалов, которые невозможно или очень трудно обработать механическими методами, используют электрическую, ультразвуковую, химическую, световую и другую энергию.
Это позволяет получить высокую точность обработки, так как механические нагрузки при обработке минимальны или отсутствуют. За счет упрочнения поверхности и уменьшения дефектного слоя повышается износостойкость, коррозионная стойкость, прочность и другие эксплуатационные характеристики деталей.схема формообразования отверстия
Высокоэффективными методами размерной обработки заготовок являются, например, электрофизический и электрохимический.
Электрофизическая обработка заключается в изменении формы, размеров и (или) шероховатости поверхности заготовки с применением электрических разрядов, магнитострикционного эффекта, электронного или оптического излучения, плазменной струи.
При электрохимической обработке изменяется форма, размер и (или) шероховатость поверхности заготовки вследствие растворения ее материала в электролите под действием электрического тока.
Электроэрозионные методы обработки
Электроэрозионные методы обработки (электроимпульсная, электроискровая, анодно-механическая и электроконтактная) основаны на явлении эрозии (разрушения) электродов из токопроводящих материалов при пропускании между ними электрического тока. Электрический разряд между двумя электродами (один из которых заготовка, а другой инструмент) происходит в газовой среде или при заполнении межэлектродного промежутка диэлектрической жидкостью.схема электрохимической обработки
Например, при электроискровой обработке отверстия с криволинейной осью (рис. 7.14) импульсный искровой разряд возникает между электродом-инструментом (катодом) и электродом-заготовкой (анодом) от генератора импульсов. Заготовка на подкладке-изоляторе помещена в ванну, через которую прокачивают жидкий диэлектрик. Отверстие в заготовке формообразуется при круговой подаче инструмента из латуни, по форме копирующего форму отверстия. Возникающий искровой дуговой разряд расплавляет металл на поверхности заготовки, который выбрасывается в межэлектродный промежуток и вымывается диэлектрической жидкостью.
При электроискровой обработке сталей обеспечивается точность 9-5 квалитета и шероховатость Ra = 0,2-12,5 мкм.
Электрохимические методы обработки
Электрохимические методы обработки (полирование, размерная обработка, электроабразивная, электроалмазная, электрохонингование) основаны на явлении анодного растворения при электролизе. При прохождении электрического тока через электролит, находившийся между анодом-заготовкой и катодом-инструментом, происходит химическая реакция, поверхностный слой заготовки превращается в химическое соединение и удаляется струей электролита.
При электрохимической обработке сталей обеспечивается точность 9-11 квалитета и шероховатость поверхности Яа = = 0,4-0,8 мкм.
Химические методы обработки
Химическая обработка заключается в направленном разрушении металлов и сплавов травлением их в крепких растворах кислот и щелочей.
Сначала поверхности заготовок тщательно очищают от окалины и масла. Затем поверхности, не подлежащие травлению, защищают химически стойкими покрытиями (например, покрывают лаком). При травлении подготовленные заготовки опускают в раствор кислоты или щелочи в зависимости от материала заготовок. После обработки заготовки промывают, нейтрализуют горячий содовой водой, сушат и снимают защитные покрытия.
Этим способом получают извилистые канавки или щели, «вафельные» поверхности, ребра жесткости и т. д.схема ультразвуковой установки
При химико-механической обработке заготовки из твердого сплава приклеивают специальными клеями к пластинам и опускают в ванну с суспензией из абразивного порошка и раствора серно-кислой меди. В результатах химической реакции кобальтовая связка твердого сплава переходит в раствор в виде соли, освобождая зерна карбидов титана и вольфрама, а на поверхности заготовок выделяется рыхлая металлическая медь. Относительно заготовок перемещаются инструменты в виде чугунных дисков или пластин. Медь вместе с карбидами сошлифовывается абразивным порошком, находящимся между инструментом и заготовкой.
Химико-механическую обработку применяют для доводки твердосплавного инструмента, шлифования и разрезания пластин из твердого сплава.
Ультразвуковая обработка (УЗО)
При ультразвуковой обработке разрушение материала заготовки происходит за счет внедрения абразивных зерен в поверхность заготовки и выкалывания частиц заготовки. По абразивным зернам с ультразвуковой чистотой ударяет торец инструмента, прижимаемого с заданной силой к поверхности заготовки.
Ультразвуковые колебания возбуждаются на торце инструмента за счет явления магнитострикции, т. е. способности ферромагнитных материалов (пермендюр, пермаллой и др.) изменять свои размеры в переменном магнитном поле с ультразвуковой частотой этого поля 16-30 кГц. УЗО применяется для обработки токоне-проводящих твердых и хрупких материалов: керамики, твердого сплава, стекла, алмаза и т. д.
В ультразвуковой установке (рис. 7.16, а) электромагнитные колебания ультразвуковой частоты возбуждаются в электромагнитном преобразователе 7 от генератора ультразвуковой частоты 8. За счет явления магнитострикции на торце сердечника магнито-стрикционного преобразователя 7 возникают механические колебания 8 с ультразвуковой частотой, которые передаются, усиливаясь по амплитуде, через концентратор5 инструментуй. Магнито-стрикционный преобразователь помещен в кожух б, через который прокачивается вода для его охлаждения. Заготовку 3 помещают в ванну 1 с абразивной суспензией 2. Абразивная суспензия попадает в резервуар 12 и из него с помощью насоса 11 через патрубок 10 снова в ванну, что исключает оседание абразивного порошка на дне ванны. Инструмент относительно заготовки перемещается с вертикальной подачей SB.
Ультразвуковым методом в заготовках из керамики, стекла, кремния, кварца и других труднообрабатываемых неметаллических хрупких материалов обрабатывают глухие и схема плазменной обработкисквозные отверстия разной формы, например фасонной (рис. 7.16, б), разрезают заготовки на части, гравируют, нарезают резьбы и т. д.
При ультразвуковой обработке заготовок из твердых сплавов обеспечиваются точность 5-9 квалитета и шероховатость Rа = = 0,4-3,2 мкм.
Лучевые методы обработки
При лучевых методах обработки луча с высокой плотностью энергии воздействует на поверхность заготовки — материал нагревается и испаряется с узколокального участка.
При электронно-лучевой обработке на вакуумной установке кинетическая энергия пучка электронов превращается в тепловую.
При светолучевой (лазерной) обработке световой луч высокой энергии оказывает тепловое воздействие на поверхность заготовки.
При плазменной обработке на поверхность заготовки посылают из плазмотрона пучок плазмы, нагретой до температуры 10 000-20 000 °С. Между вольфрамовым электродом 5 (рис. 7.17) и медным электродом 4 в виде трубы с охлаждением водой возбуждается разряд 3. Подаваемый в трубу газ (например, аргон), обжимая дуговой разряд при соединении с электронами ионизируется, выходит из сопла головки в виде ярко светящейся струи 2, направляемой на обрабатываемую заготовку 1.
Лучевые методы позволяют прошивать глухие и сквозные отверстия, разрезать заготовки на части, строгать и точить заготовки из любых материалов.
При электронно-лучевой обработке заготовок из твердых сплавов получают точность 9-11 квалитета и Ra = 0,2-3,2 мкм, а при лазерной — 7-12 квалитета и Rа = 0,2 мкм.


Технологические методы изготовления деталей Методы обработки отверстий мерным инструментом и Методы обработки плоскостей резцами Фрезерование как метод обработки плоскостей Шлифование и отделочные методы обработки поверхности Методы обработки заготовок поверхностным пластическим деформированием (ппд) Методы нанесения покрытий на заготовки Управление геометрической точностью деталей Денежно-кредитная (монетарная) политика государства Основы технологии сборки машин Основы технологической подготовки производства в машиностроении 

 

Образовательный сайт Бармашовой Л.В.

Рассылки Subscribe.Ru
Современное образование
Подписаться письмом