2.3. Обработка ультразвуком

Ударно-абразивный метод обработки твердых и хрупких материалов осуществляется инструментом 1, колеблющимся с ультразвуковой частотой 18—20 кГц. Под торец инструмента подается водная суспензия абразивного порошка. Зерна абразива 2 скалывают материал заготовки 3 мелкими частицами, которые вместе с абразивом уносятся жидкостью (рис. 2.6).

Рис. 2.6 – Схема ультразвуковой обработки

Этим методом обрабатываются твердые и хрупкие материалы: керамика, кварц, рубин, алмаз, кремний, твердые сплавы. Скорость съема материала по обработке стекла составляет 9000 мм/мин, а по твердому сплаву 200 мм/мин. У вязких материалов (незакаленная сталь) зерна абразива внедряются в обрабатываемый материал и не происходит сколов материала изделия. Максимальные амплитуды колебаний 45—50 мкм, увеличение амплитуды приводит к разрушению инструмента (сталь 45 с последующей закалкой до твердости HRC 48—56). Точность обработки 0,06 мм.

2.4. Электрохимическая обработка

Электрохимическая обработка основана на явлении анодного растворения металла и удаления продуктов электрохимической реакции с обрабатываемой поверхности (для токопроводящих материалов). Точность обработки от 12 мкм до 18 мкм. Разновидности такой обработки: анодно-гидравлическая в проточном электролите, электрохимическое полирование в неподвижном электролите и анодно-механические способы чистовой обработки.

2.4.1. Анодно-гидравлическая обработка в проточном электролите

Анодное растворение происходит без образования механически прочных анодных пленок, вследствие чего удаление продуктов электролиза осуществляется в результате принудительного потока электролита (водный раствор соли: нейтральной, кислотной или щелочной). При анодно-гидравлическом сверлении инструментом служит медная трубка, изолированная снаружи. Под давлением вытекающего электролита между торцовой поверхностью трубки и детали образуется зазор, исключающий замыкание электродов (рис 2.7).

При прохождении электрического тока через электролит происходит растворение металла детали. Продукты электролиза удаляются электролитом. По мере растворения изделия трубка углубляется в деталь, поддерживая постоянство межэлектродного зазора.

Рис. 2.7 – Схема анодно-гидравлической обработки в электролите

Примером формообразования более сложных поверхностей может служить операция изготовления кольцевых канавок (рис. 2.8).

Рис. 2.8 – Схема изготовления кольцевых канавок

Деталь 1 подключена к положительному источнику тока, а инструмент 2 к отрицательному. Анодно-гидравлическую обработку целесообразно применять для снятия заусенцев у деталей сложной формы (мелкомодульные шестерни и др.). Механическое удаление заусенцев является весьма трудоемкой операцией и не обеспечивает высокого качества деталей. При анодно-гидравлической обработке удаляются мельчайшие заусенцы и значительно повышается производительность труда. В практике находят применение анодно-механическое шлифование наружных цилиндрических поверхностей и чистовая обработка плоскостей.

Обычно используют комбинированные методы обработки, у которых анодное растворение металла сочетается с эрозионным или ультразвуковым разрушением, а продукты реакции удаляются с обрабатываемой поверхности механическим путем и выносятся из рабочей зоны потоком электролита.