рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Электрофизические методы обработки

Электрофизические методы обработки - Лекция, раздел Производство, Лекции по курсу металлорежущие станки. Станочное оборудование автоматизированного производства, под редакцией в.В. Бушуева, 1995 г. , 1 и 2 т Недостатки: Повышенная По Сравнению С Обработкой Резанием Энергоёмкост...

Недостатки: повышенная по сравнению с обработкой резанием энергоёмкость; необходимость использования при обработке специального оборудования; необходимость сбора и утилизации отходов.

Электроэрозионная обработка (ЭЭО) является разновидностью электрофизической обработки и характеризуется тем, что изменение формы, размеров и качества поверхности заготовки происходит под действием электрических разрядов. Электрические разряды возникают при пропускании импульсного электрического тока в зазоре шириной 0,01 – 0,05 мм между электродом-заготовкой и электродом-инструментом. Под действием электрических разрядов материал заготовки плавится, испаряется и удаляется из межэлектродного зазора в жидком или парообразном состоянии. Подобные процессы разрушения электродов (заготовок) называют электрической эрозией.

В целях интенсификации электрической эрозии зазор между заготовкой и электродом заполняют диэлектрической жидкостью (керосин, минеральное масло, дистиллированная вода). При достижении на электродах напряжения, равного напряжению пробоя, в среде между электродом и заготовкой образуется канал проводимости в виде заполненной плазмой цилиндрической области малого сечения с плотностью тока 8000 – 10000 А/мм2. Высокая плотность тока, поддерживаемая в течении 10-5 – 10-8с, обеспечивает температуру на поверхности заготовки до 10000 - 12000˚С.

Удаленный с поверхности заготовки металл охлаждается диэлектрической жидкостью и застывает в виде сферических гранул диаметром 0,01 – 0,005 мм. В каждый последующий момент времени импульс тока пробивает межэлектродный зазор в том месте, где промежуток между электродами оказался наименьшим. Непрерывное подведение импульсов тока и автоматическое сближение электрода-инструмента с электродом-заготовкой обеспечивают продолжение эрозии до тех пор, пока не будет, достигнут заданный размер заготовки или не будет удален весь металл заготовки в межэлектродном зазоре.

Режимы ЭЭО делятся на электроискровые и электроимпульсные.

Электроискровые режимы характеризуются использованием искровых разрядов с малой длительностью (10-5…10-7с) при прямой полярности подключения электродов (заготовка “+”, инструмент “-”). В зависимости от мощности искровых разрядов режимы делятся на жесткие и средние (для предварительной обработки), мягкие и особо мягкие (для окончательной обработки). Использование мягких режимов обеспечивает отклонение размеров детали до 0,002 мм при параметре шероховатости обработанной поверхности Rа=0.01 мкм.

Электроискровые режимы используют при обработке твердых сплавов, труднообрабатываемых металлов и сплавов, тантала, молибдена, вольфрама и т.д.; обрабатывают сквозные и глубокие отверстия любого поперечного сечения, отверстия с криволинейными осями; используя проволочные и ленточные электроды, вырезают детали из листовых заготовок; нарезают зубья и резьбы; шлифуют и клеймят детали.

Для проведения обработки на электроискровых режимах используют станки (см. рис.), оснащенные RC-генераторами, состоящего из заряженного и разряженного контура. Зарядный контур включает конденсатор С, заряжающийся через сопротивление R от источника тока с напряжением 100 – 200 В, а в разрядный контур параллельно конденсатору С включены электроды 1 (инструмент) и 2 (заготовка). Как только напряжение на электродах достигает пробойного, через межэлектродный зазор происходит искровой разряд энергии, накопленной в конденсаторе С. Производительность эрозионного процесса может быть увеличена уменьшением сопротивления R. Постоянство межэлектродного зазора поддерживается специальной следящей системой, управляющей механизмом автоматического движения подачи инструмента, изготовленного из меди, латуни или углеграфитных материалов.

Электроимпульсные режимы характеризуются применением импульсов большой длительности (0,5…10 с), соответствующих дуговому разряду между электродами и более интенсивному разрушению катода. В связи с этим при электроимпульсных режимах катод соединяется с заготовкой, что обеспечивает более высокую производительность эрозии (в 8-10 раз) и меньшей, чем при электроискровых режимах, износ инструмента.

Наиболее целесообразной областью применения электроимпульсных режимов является предварительная обработка заготовок сложнопрофильных деталей (штампы, турбины, лопатки и т.д.), изготовленных из труднообрабатываемых сплавов и сталей. Электроимпульсные режимы реализуются установками (см рис), в которых на электроды 1 и 2 подаются униполярные импульсы от электромашинного 3 или электронного генератора. Возникновение Э.Д.С. индукции в намагниченном теле движущимся под некоторым углом к направлению оси намагничивания позволяет получать ток большей величины.

Лучевая обработка. Разновидностями лучевой обработки в машиностроении является электронно-лучевая или светолучевая обработка.

Электронно-лучевая обработка (ЭЛО) основана на тепловом воздействии потока движущихся электронов на обрабатываемый материал, который в месте обработки плавится и испаряется. Столь интенсивный нагрев вызывается тем, что кинетическая энергия движущихся электронов при ударении о поверхность обрабатываемой заготовки почти полностью переходит в тепловую, которая будучи сконцентрирована на площадке малых размером (не более 10 мкм), вызывает её разогревание до 6000˚С. При размерной обработке, как известно, происходит локальное воздействие на обрабатываемый материал, что при ЭЛО обеспечивается импульсным режимом потока электронов с продолжительностью импульсов 10-4…10-6 с и частотой f = 50 … 5000 Гц. Высокая концентрация энергии при ЭЛО в сочетании с импульсным воздействием обеспечивают условия обработки, при которых поверхности заготовки, находящиеся на расстоянии 1 мкм от кромки электронного луча, разогреваются до 300˚С. Это позволяет использовать ЭЛО для резки заготовок, изготовления сеток из фольги, вырезания пазов и обработки отверстий диаметром 1 – 10 мкм в деталях из труднообрабатываемых материалов.

В качестве оборудования для проведения ЭЛО используют специальные электровакуумные устройства, называемые электронными пушками (см рис). Они генерируют, ускоряют и фокусируют электронный луч. Электронная пушка состоит из вакуумной камеры 4 (с разрежением 133·10-4), в которой установлен питаемый источником высокого напряжения 1 вольфрамовый катод 2, обеспечивающий эмиссию свободных электронов, которые разгоняются электрическим полем, созданным между катодом 2 и анодной диафрагмой 3. Далее электронный луч проходит через систему магнитных линз 9, 6, устройство электрической юстировки 5 и фокусируется на поверхности обрабатываемой заготовки 7, установленной на координатном столе 8. Импульсный режим работы электронной пушки обеспечивается системой состоящей из импульсного генератора 10 и трансформатора 11.

Метод светолучевой обработки (СЛО) основан на использовании теплового воздействия светового луча высокой энергии, излучаемого оптическим квантом генератором (лазером) на поверхность заготовки.

Размерная обработка с помощью лазеров заключается в образовании отверстий диаметром 0,5…10 мкм в труднообрабатываемых материалах, изготовлении сеток, вырезании из листа сложнопрофильных деталей и т.д.

 

Электрохимическая обработка (ЭХО)

ЭХО основана на анодном растворении металла обрабатываемой заготовки в среде электролита под действием электрического тока. Все разновидности ЭХО можно разделить на отделочную и размерную обработку.

Отделочная ЭХО предназначена для изменения состояния и свойств поверхностей (например, удаление грата, окалины, скругление заусенцев, снижение шероховатости до Ra = 0,04 мкм и Rz = 0,025 мм). При проведении отделочной ЭХО заготовка помещается в ванну с электролитом, подключается к аноду, а катодом служит металлическая пластина (медь, свинец и т.д.) После подачи напряжения на электроды, начинается интенсивное растворение выступов микронеровностей заготовки вследствие повышенной плотности тока на их вершинах. Поверхности впадин микронеровностей растворяются значительно медленнее, так как заполняются экранирующими их продуктами растворения, имеющими пониженную проводимость. В результате такого неравномерного растворения происходит сглаживание толщины дефектного слоя и увеличение коррозионной стойкости поверхности. Для повышения интенсивности растворения используют электролит, нагретый до 40…80˚С.

Размерная ЭХО предназначена для изменения формы, размером и шероховатости поверхностей обрабатываемой заготовки. При размерной ЭХО растворение металла происходит при прохождении тока через электролит, прокачиваемый под давлением в зазоре между электродом – инструментом и заготовкой. Наиболее интенсивное растворение происходит на участках, где зазор минимален, а плотность тока наибольшая. В ходе размерной ЭХО происходит выравнивание плотности тока в межэлектродном зазоре и, как следствие, копирование профиля электрода – инструмента на заготовки. В связи с растворением металла заготовки и необходимостью поддержания оптимальной ширины межэлектродного зазора для продолжения процесса инструменту – катоду сообщается движение подачи, направленное к обрабатываемой поверхности.

В качестве электролитов используют растворы солей NaCl, NaNO3, Na2SO4 с добавлением слабого раствора соляной кислоты. Наиболее часто используют водный раствор NaCl, который дёшев и обеспечивает длительную работоспособность благодаря непрерывному восстановлению в растворе хлористого натрия.

В среднем электрические параметры размерной ЭХО следующие: напряжение U = 6 … 60 В; плотность тока i = 5…250 A/см2. При этом достигается параметр шероховатости обработанной поверхности Ra = 2,5… 0,32 мкм, который с увеличением плотности тока снижается.

Размерной ЭХО подвергаются наружные и внутренние поверхности. Она служит так же для прошивки и калибрования отверстий (рис. а), обработки лопаток турбин (рис. б), труб, фасонных полостей и т.д. Выполняют размерную ЭХО на специальных станках, включающих механизмы, реализующие кинематическую схему обработки: источник электропитания; гидросистему, обеспечивающую очистку и подачу электролита в межэлектродный зазор; устройства, контролирующие работу систем и средства автоматики, поддерживающие оптимальный межэлектродный зазор и другие параметры процесса.

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Лекции по курсу металлорежущие станки. Станочное оборудование автоматизированного производства, под редакцией в.В. Бушуева, 1995 г. , 1 и 2 т

Лекции по курсу металлорежущие станки.. литература.. металлорежущие станки под редакцией н с ачеркана г и т..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Электрофизические методы обработки

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Основные определения
Металлообрабатывающий станок – машина для размерной обработки заготовок в основном путём снятия стружки. Кроме металлических заготовок на станках обрабатывают так же детали из других материа

Эффективность
Эффективность – комплексный (интегральный) показатель, который наиболее полно отражает главное назначение станочного оборудования – повышать производительность труда и соответственно снижать затрат

Производительность
Производительность станка определяет его способность обеспечивать обработку определенного числа деталей в единицу времени. Штучная производительность (шт./год) выражается числом деталей, и

Надежность
Надежность – свойство изделия сохранять свою работоспособность в течение требуемого промежутка времени – это обобщенное свойство, включающее понятия безотказности и долговечности. Надежнос

Гибкость
Гибкость станочного оборудования это способность к быстрому переналаживанию при изготовлении других, новых деталей. Чем чаще происходит смена обрабатываемых деталей и чем большее число разных детал

Точность
Точность станка в основном предопределяет точность обработанных на нем изделий. По характеру и источникам возникновения все ошибки станка, влияющие на погрешность обработанной детали, условно разде

Формообразование на станках
  Тело любой детали есть замкнутое пространство, ограниченное реальными геометрическими поверхностями, которые образованы в результате обработки тем или иным способом (литьем, штампов

Методы образования производящих линий
  При обработке поверхностей резанием в зависимости от вида режущего инструмента и формы его режущей кромки используют четыре

Образование поверхностей
  Процесс образования поверхностей резанием состоит в том, что за счет согласованных относительных движений заготовки и инструмента непрерывно образуются обе производящие линии при од

Кинематическая группа
  Каждое исполнительное движение в станках осуществляется кинематической группой, представляющей собой совокупность источника движения, исполнительного органа, кинематических связей и

Кинематическая структура станков
  Кинематическая структура станков представляет собой совокупность кинематических групп. Группы могут быть соединены между собой разными способами; их соединение зависит от многих фак

Кинематическая настройка станков
  Под кинематической настройкой станка понимают настройку его цепей, обеспечивающую требуемые скорости движений исполнительных органов станка, а также, при необходимости, условия кине

Токарные и токарно-винторезные станки
Впервые серийный выпуск токарно-винторезных станков в нашей стране был налажен в 1929 году на Московском заводе “Красный пролетарий”. Это был ТН-20, тихоходный, маломощный станок со ступенчато-шкив

Токарно-револьверные станки
Они предназначены для токарной обработки в серийном производстве деталей сложной конфигурации различными инструментами, большая часть которых закреплена в револьверной головке (рис. 3). Для последо

Токарно-карусельные станки
Основными размерами карусельных станков является наибольший диаметр и наибольшая высота заготовки. Карусельные станки имеют максимальный диаметр обработки от 800 до 2500 мм. Станки с диаметром обра

Сверлильные станки
Сверлильные станки предназначены для получения сквозных или глухих отверстий, для чистовой обработки отверстий зенкерованием и развёртыванием, для нарезания внутренних резьб метчиками, для зенкован

Расточные станки
Подразделяются на 1. горизонтально-расточные; 2. координатно-расточные; 3. алмазно-расточные; 4. станки для глубокой расточки. В горизонтально-расточных станках основной размер – диаметр ш

Делительные головки
  Применяют при работе на консольно-фрезерных станках для установки обрабатываемой детали под требуемым углом относительно стола, станка, для поворота детали на определённый угол, для

Станки для абразивной обработки
  Шлифовальные станки применяются в основном для снижения шероховатости обрабатываемых деталей и получения точных размеров. В большинстве случаев на шлифование детали поступают после

Электрофизическая и электрохимическая обработка
(Общая характеристика электрофизической и электрохимической обработки) Расширенное использование труднообрабатываемых материалов для изготовления деталей машин, усложнение конструкций этих

Зубообрабатывающие станки
1. Кинематика станков для нарезания цилиндрических зубчатых колёс. Существуют два основных метода нарезания зубьев зубчатых колёс: метод копирования и метод обкатки. Мет

Обработка цилиндрических зубчатых колёс червячными фрезами
При обработке зубчатых колёс червячными фрезами воспроизводиться движение червячной передачи. В этом случае червяк (фреза) является режущим

Нарезание цилиндрических колёс с прямыми и косыми зубьями
Рассмотрим принципиальные схемы нарезания цилиндрических колёс с прямыми и косыми зубьями червячными фрезами и проведём анализ движений, которые должны совершать инструмент и заготовка.

Нарезание червячных колёс червячными фрезами
  Следует отметить, что с каждым червячным колесом может входить в зацепление только червяк одного определенного размера. Это говорит о том, что червячное колесо необходимо нарезать ч

Обработка конических зубчатых колёс с прямыми зубьями двумя резцами, образующими впадину плоского производящего колеса
Если у одного из пары зацепляющихся конических колёс угол при вершине делительного конуса 2δ1 приравнять 180˚, получим зацепление второго колеса с плоским прямобочным профилем

Обработка прямозубых конических колёс дисковыми фрезами
(метод обкатки) Данный способ основан на том, что обработку производят двумя дисковыми фрезами 1 (рис. а), которые образуют зуб плоского производящего колеса. Фрезы имеют

Анализ перемещений инструмента и заготовки при нарезании конических зубчатых колёс с круговыми зубьями
При обработке конических колёс с круговыми зубьями воспроизводится движение обкатывания заготовки по воображаемому плосковершинному производящему колесу 4 (рис. а) с круговыми зубьями. &nb

Агрегатные станки
  Агрегатными называются специальные станки, которые состоят из нормализованных деталей и узлов (агрегатов). Станки предназначены для обработки сложных и ответственных деталей в услов

Многооперационные станки
Многооперационные (многоцелевые) станки с числовым программным управлением предназначены для комплексной обработки деталей с автоматической сменой инструментов. Многооперационные станки (МС) в осно

Автоматические линии
Основные понятия и определения Автоматическая линия (АЛ) – представляет собой совокупность технологического оборудования, установленного в соответствии с технологическим процессом о

АЛ для обработки корпусных деталей
АЛ, предназначенные для обработки корпусных деталей, изготовляемых в условиях крупносерийного и массового производства с большим объёмом фрезерных, сверлильно-расточных и резьбонарезных работ, комп

АЛ для обработки деталей типа тел вращения
Детали типа тел вращения, предназначенные для обработки на АЛ, в соответствии со способами базирования, транспортирования, а так же использования основного технологического оборудования делят на дв

Роторные станки и АЛ
Технологические системы из роторных и роторно-конвейерных машин проектируются обычно для производства промышленной продукции, ранее освоенной и имеющей хорошо отработанный установившийся технологич

Станочные модули и гибкие системы
Станочные модули и их основные подсистемы Гибкий производственный модуль (ГПМ) – это единица технологического оборудования для производства изделий произвольной номенклатуры

Проектирования станков
  Определяющую роль при размерной обработке заготовок играют траектории движений формообразования, от которых зависит самый важный показатель качества станка – его точность. Заданные

Диагностики в станках с ЧПУ
  Для обеспечения трудосберегающей («безлюдной») технологии обработки на станках с ЧПУ и ГПМ, входящих в состав гибких автоматизированных систем, технологическое оборудование должно б

Системы адаптивного управления
  Процесс обработки на металлорежущих станках характеризуется значительными колебаниями параметров заготовок, изменением свойств упругой системы станка в рабочем пространстве, парамет

Испытания и ремонт станков
После изготовления и ремонта станки должны соответствовать по своим техническим характеристикам и параметрам определенным техническим условиям. Общие технические условия на универсальные станки вкл

Ремонт и обслуживание станков
Для поддержания станков в работоспособном состоянии и восстановления утрачиваемых в процессе эксплуатации технических показателей применяется разработанная в СССР специальная система планово-предуп

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги