1.3. Высокопроизводительное шлифование
Для реализации высокопроизводительного шлифования используются твердые шлифовальные круги, с пористой структурой и абразивными зернами из композитов на основе кубического нитрида бора. Процесс идет на очень высоких скоростях резания, но с относительно малыми подачами (примерно 10 м/мин).
Наиболее целесообразно этот метод использовать для обработки заготовок из твердых сплавов, быстрорежущих и закаленных сталей.
Реализация технологии требует очень высокой мощности двигателя главного привода, т.к. силы резания могут достигать 1000 Н и более, что затрудняет доступ СОЖ в зону резания и требует особых мер обеспечения техники безопасности.
Очевидно, что способ не обеспечивает высокой точности обработки и не может использоваться в качестве чистовых операций. Однако, эта технология чрезвычайно выгодна в качестве предварительной обработки в тех случаях, когда необходим быстрый съем больших припусков с заготовок высокой твердости. Это дает возможность производить термообработку до, а не после обработки резанием, что позволяет исключить влияние температурных деформаций заготовок.
Чаще всего эта технология используется для предварительной обработки фрез, сверл, разверток и других сложнопрофильных изделий из заготовок простой формы.
1.4. Электроэрозионная обдирка
Физическая сущность этой технологии (съем материала за счет его расплавления и испарения в искровом разряде) не отличается от классической. Однако экспериментально установлено, что если для обработки одновременно использовать несколько электрически изолированных друг от друга катодов – инструментов или одновременной обработки не изолированными инструментами нескольких электрически изолированных заготовок (см. рис. 1.4.), то производительность процесса существенно возрастает. Установлена следующая эмпирическая зависимость:
m/m0 = n * e (n-1)
где: n ≤ 6; e = 0,7 .. 0,95; m/m0 ≤ 4,5.
(см. рис. 1.5.)
Рис. 1.4 Принцип электроэрозионной обдирки
Рис. 1.5 Скорости удаления металла при электроэрозионной обдирке
Это позволяет уменьшить один из главных недостатков классической электроэрозионной обработки – ее невысокую производительность.
Эта технология наиболее эффективна в качестве черновых операций при обработке очень твердых и труднообрабатываемых материалов. Однако, производительность процесса все-таки оставляет желать лучшего.
1.5. Электроэрозионное «фрезерование»
Как и в предыдущем случае, физическая сущность процесса остается классической. Особенностью этой технологии является получение сложной формы обработанных поверхностей не только и не столько за счет сложности формы поперечного сечения электрода – инструмента, сколько за счет усложнения траектории его перемещения (см. рис. 1.6).
Рис. 1.6 Схемы электроэрозионного «фрезерования»
По возможностям получения многообразных форм обработанных поверхностей эта технология похожа на классическое фрезерование. Этим и объясняется название способа.
1.6. Проволочное электроэродирование
Как известно,
главным недостатком электроэрозионной
обработки является низкая производительность
процесса. Этот недостаток сказывается
тем сильнее, чем больше габариты
обрабатываемых поверхностей. С этой
точки зрения использование в качестве
электрода – инструмента движущейся
натянутой тонкой проволоки позволяет
практически исключить этот недостаток.
Благодаря тому, что каждый конец натянутой
проволоки может осуществлять независимую
друг от друга, ЧПУ – управляемую
траекторию перемещения, можно получать
большое многообразие форм обработанных
поверхностей, имеющих прямолинейную
образующую (см. рис 1.7). Эта технология
позволяет вместо расплавления всей
массы материала в зоне обрабатываемой
поверхности вырезать эту поверхность
по контуру, что дает возможность
многократно повысить производительность
процесса и вырезанную цельную часть
заготовки использовать в качестве более
м
елких
заготовок для других изделий.
Рис. 1.7 Возможные траектории перемещения проволочного
электрода – инструмента
Особую значимость эта технология приобретает при необходимости точного изготовления сопрягаемых поверхностей (см. рис. 1.8), т.к. получаемая точность аналогична точности, обеспечиваемой при совместной обработке заготовок.
Рис. 1.8 Возможности совместной обработки сопрягаемых поверхностей
Благодаря высокому качеству поверхности проволочного электрода и его малому поперечному сечению (около 0,1 мм), обработанная поверхность получается очень чистой (см. рис 1.9.), а толщина реза – очень малой, т.е. объем расплавляемого материала определяется практически только толщиной обрабатываемой поверхности (см. рис. 1.10).
Проволока – электрод должна перемещаться с тем большей скоростью, чем толще рез, т.к. она изнашивается в зоне искровых разрядов и дальнейшему использованию не подлежит.
Очевидно, что чем меньше габариты обрабатываемых поверхностей, тем меньший эффект будет давать эта технология по производительности процесса. Вторым фактором, ограничивающим область применения проволочного электроэродирования, является то, что эта технология применима только при возможности сквозного протягивания проволоки, т.е. обработка глухих отверстий и углублений невозможна.
Рисунок 1.9 Изделие, полученное с помощью проволочного электрода
Рис. 1.10 Схема работы установки проволочного электроэродирования