94 Электрофизические и электрохимические методы обработки заготовок.
Эти методы предназначены в основном для обработки заготовок из очень прочных, весьма вязких, хрупких и неметаллических материалов.
Эти методы имеют следующие преимущества:
– отсутствует силовое воздействие инструмента на заготовку (или очень мало и не влияет на суммарную погрешность обработки);
– позволяют менять форму поверхности заготовки и влияют на состояние поверхностного слоя: наклеп обработанной поверхности не образуется, дефектный слой незначителен; повышаются коррозионные, прочностные и другие эксплуатационные характеристики поверхности;
– можно обрабатывать очень сложные наружные и внутренние поверхности заготовок.
Методы обработки: электроэрозионная, электроискровая, электроимпульсная, электроконтактная.
95 Электроэрозионная и электроискровая обработка.
Электроэрозионная обработка (аббр. ЭЭО) — Обработка, заключающаяся в изменении формы, размеров, шероховатости и свойств поверхности электропроводной заготовки под действием электрических разрядов возникающих между заготовкой и электродом-инструментом.
Один из электродов является обрабатываемой заготовкой, другой — электрод-инструментом. Разряды производятся периодически, импульсно, так чтобы среда между электродами восстановила свою электрическую прочность. Полярность зависит от длительности импульса, поскольку при малой продолжительности импульса преобладает эрозия (износ) анода, а при большой длительности импульса преобладает эрозия (износ) катода. На практике используются оба способа подачи униполярных импульсов: с подключением заготовки к положительному полюсу генератора импульсов (т. н. включение на прямую полярность), и с подключением заготовки к отрицательному полюсу (т. н. включение на обратную полярность).
Виды ээо
Комбинированная электроэрозионная обработка -- выполняется одновременно с другими видами обработки
Электроэрозионно-химическая обработка (ЭЭХО) -- комбинированная электроэрозионная обработка, осуществляемая одновременно с электрохимическим растворением материала заготовки в электролите
Электроэрозионная абразивная обработка -- абразивная обработка с использованием электроэрозионного разрушения металла
Анодно-механическая обработка -- электрохимическая обработка в жидкой среде, при которой осуществляется растворение материала электрода-заготовки под действием электрического тока с образованием на обрабатываемой поверхности окисных плёнок и их удаление механическим действием.
Электрод-инструмент может иметь достаточно произвольную форму, что позволяет обрабатывать закрытые каналы, недоступные обычной механической обработке.
ЭЭО могут подвергаться любые токопроводящие материалы. Основные недостатки ЭЭО это невысокая производительность (скорость подачи обычно ~10 мм/мин) и высокое энергопотребление.
96 Ультразвуковая и лучевая обработка.
Ультразвуковая размерная обработка – это направленное разрушение твердых и хрупких материалов при помощи мельчайших зерен абразивного порошка, вводимых в виде суспензий в зазор между торцом инструмента и заготовкой, колеблющихся с ультразвуковой частотой. Под ударами зерен абразива скалываются мелкие частицы материала с поверхности заготовки. Обрабатываемая площадь и наибольшая глубина обработки зависят от сечения и свойств магнитострикционного материала, из которого изготовлен двигатель-преобразователь.
Ультразвуковой обработке подвергаются хрупкие материалы (стекло, твердые сплавы и др.), частицы которых скалываются ударами зерен абразива. Вязкие материалы (незакаленная сталь, латунь) плохо обрабатываются ультразвуковым способом, так как в этом случае не происходит сколов.
Электрический высокочастотный ток к преобразователю подается от генератора 7. При работе установки преобразователь охлаждают проточной водой.
Ультразвуковую обработку используют для изготовления отверстий разнообразного профиля в труднообрабатываемых материалах, а также для гравировки и маркировки.
Материалом инструмента служат латунь, медь, чугун.
Профиль инструмента соответствует профилю обрабатываемого отверстия. Все шире применяют алмазные инструменты для обработки деталей из хрупких твердых материалов. Ультразвуковая алмазная обработка отличается высокой производительностью и сопровождается предельным износом инструмента.
Электронно-лучевая обработка основана на использовании кинетической энергии сфокусированного пучка электронов.
|
1 – генератор импульсов, 2 – импульсный трансформатор, 3 – источник напряжения, возбуждения и накала, 4 – катод, 5 – источник высокого напряжения, 6 – электромагнитная юстировка, 7 – диафрагма, 8 – корректор изображения, 9 – магнитная линза, 10 – источник питания линзы, 11 – контрольный контур, 12 – катодный осциллоскоп, 13 – обрабатываемая заготовка, 14 – рабочий стол |
Рисунок 8 – Схема установки для электронно-лучевой обработки |
Большие скорости электронам сообщают с помощью высоких ускоряющих напряжений в среде, имеющей достаточный вакуум.
Сущность процесса состоит в испарении вещества из зоны касания электронного луча.
Этот вид обработки применяют для вырезания микродиодов, изготовления тонких пленок и сеток из медной фольги и т. д.
Такой обработкой можно получать очень малые отверстия и прорези шириной до 0,01 мм.
Установка для электронно-лучевой обработки (рис. 8) состоит из электронной пушки, в которой образуется мощный электронный луч, вакуумной или рабочей камеры (вместе с устройствами для точной установки и перемещения заготовки), вакуумных насосов, контрольной схемы, управляющей электронным лучом и его траекторией, высоковольтного источника энергии, приборов для наблюдения за ходом процесса и контроля.
Для уменьшения энергии, рассеиваемой в материале детали, применяется импульсный режим работы.