76. Электрофизические способы обработки деталей машин

1. Электрофизические методы обработки

а) Электроэрозионные - основаны на вырывании частиц материала с поверхности импульсом электрического разряда. Если задано напряжение между электродами, погруженными в жидкий диэлектрик, то при их сближении происходит пробой диэлектрика — возникает электрический разряд, в канале которого образуется плазма с высокой температурой.

- электроискровая обработка основана на использовании искрового разряда.  Метод используется в основном при прецизионной обработке небольших деталей, мелких отверстий, вырезке контуров.

- электроимпульсная обработка основана на использовании импульсов дугового разряда.В отличие от искрового, дуговой разряд имеет температуру плазмы ниже (4000—5000°С), что позволяет увеличивать длительность импульсов, уменьшать промежутки между ними и вводить в зону обработки значительные мощности (несколько десятковквт), т. е. увеличивать производительность обработки. Характерное для дугового разряда преимущественно разрушение катода приводит к тому, что износ инструмента ниже, чем при электроискровой обработке, составляя 0,05—0,3% от объёма снятого материала.

Электроэрозионные методы особенно эффективны при обработке твёрдых материалов и сложных фасонных изделий. При обработке твёрдых материалов механическими способами большое значение приобретает износ инструмента.

б) Электромеханические методы объединяют методы, совмещающие одновременное механическое и электрическое воздействие на обрабатываемый материал в зоне обработки. К ним же относят методы, основанные на использовании некоторых физических явлений (например, гидравлический удар, ультразвук и др.).

- электроконтактная обработка основана на введении в зону механической обработки электрической энергии — возбуждении мощной дуги переменного или постоянного тока (до 12 кАпри напряжении до 50 В) между инструментом и изделием. Применяется для обдирки литья, резки и других видов обработки, аналогичных по кинематике движений почти всем видам механической обработки. Преимущества метода — высокая производительность на грубых режимах, простота инструмента, работа при относительно небольших напряжениях. Недостатки — большая шероховатость обработанной поверхности, тепловые воздействия на металл при жёстких режимах.

- электроабразиваная обработка (разновидность электроконтактной) обработка абразивным инструментом (в т. ч. алмазно-абразивным), изготовленным на основе проводящих материалов. Введение в зону обработки электрической энергии значительно сокращает износ инструмента.

- магнитоимпульсная обработка применяется для пластического деформирования металлов и сплавов и основана на непосредственном преобразовании энергии меняющегося с большой скоростью магнитного поля, возбуждаемого при разряде батареи мощных конденсаторов на индуктор, в механическую работу при взаимодействии с проводником (изделием). Преимущества метода — отсутствие движущихся и трущихся частей в установках, высокая надёжность и производительность, лёгкость управления и компактность; недостатки — относительно невысокий кпд, затруднительность обработки заготовок с отверстиями или пазами (мешающими протеканию тока) и большой толщины.

- электрогидравлическая обработка (главным образом штамповка). Основана на использовании энергии гидравлического удара при мощном электрическом (искровом) разряде в жидком диэлектрике.

- ультразвуковая обработка

в) Лучевые методы - обработка материалов электронным пучком и световыми лучами. Электроннолучевая обработка осуществляется потоком электронов высоких энергий (до 100кэв). Таким путём можно обрабатывать все известные материалы. Электроннолучевые станки могут выполнять резание и сварку с большой точностью. Основой электроннолучевого станка является электронная пушка. Из-за относительно высокой стоимости, малой производительности, технической сложности станки используются в основном для выполнения прецизионных работ в микроэлектронике, изготовления фильер с отверстиями малых диаметров, работ с особо чистыми материалами.

- электроннолучевая обработка

- лазерная обработка

г) Плазменная обработка