Електрофизични методи на металообработка

Разширено прилагане на твърди материали за производство на машинни части, усложняване на структурата на тези части в комбинация с покълнал изисквания за намаляване на разходите и повишаване на производителността е предпоставка за развитие и проучване на начини електрофизичните боравене.

Електрофизичните методи за металообработка се основават на използването на специфични явления, възникващи при действието на електронен ток, за отстраняване на материала или за оформяне на детайла.

Основното предимство на електрическите методи на лечение метал е възможността за тяхното използване за формата на заготовките формата на материали, които не подлежат на обработка, с тези методи, обработката се извършва в критериите на акт малки сили или от пълното им отсъствие.

Основното предимство на електрофизичните методи на обработка на металите е независимостта на производителността на повечето от твърдостта и чупливостта на обработвания материал. Сложността и продължителността на тези методи за обработка на материали с прекомерна твърдост (HB>400) е по-малко от труда и продължителността на рязането.

Електрофизичните методи за обработка на металите обхващат практически всички операции по обработка и не са по-лоши от повечето от тях при постигнатата грапавост и прецизност на обработката.

Електроерозионна обработка на метали

Електроерозионната обработка е вид електрофизична обработка и се характеризира с факта, че формата, размерите и свойствата на повърхността на обработвания детайл се променят под въздействието на електронните заряди.

Електронните заряди се появяват, когато е подаден импулсен електронен ток в пролука с широчина 0,01-0,05 mm между електрода на обработваемото изделие и електрода на инструмента. При действието на електронните зауствания материалът за детайла се топи, изпарява и се отстранява от вътрешната електропроводна струя във водна или изпарителна форма. Такива процеси на разрушаване на електродите (заготовки) се наричат ​​електронна ерозия.

За да се засили електронната ерозия, пролуката между обработвания детайл и електрода се запълва с диелектрична течност (керосин, минерално масло, дестилирана вода). При достигане на напрежението на електрода равно на напрежението повреда в средата между електрода и заготовката канал проводимост появява като плазма напълнена поле на малка цилиндрична секция с плътност на тока от 8000 - 10000 A / mm2. Най-високата плътност на тока, поддържана в продължение на 10-5 - 10-8 сек, осигурява температура на повърхността на заготовката до 10,000 - 12,000 ° С.

Дистанционно с повърхността на детайла диелектричен течен метал се охлажда и се втвърдява под формата на сферични гранули с диаметър от 0.01 - 0.005 mm. Във всеки следващ момент от време, настоящият импулс нарушава разстоянието между електродите в точката, където пролуката между електродите е минимална. Непрекъснати сумиране токови импулси и автоматично сближаване електрод с ерозия на електрода инструмент-детайл осигуряване на продължаваща до момента докато не се постигне размер на полуфабрикат или не всички от метална заготовка, ще бъдат премахнати в пропастта interelectrode.

Режимите на електроерозионна обработка са разделени на електрическа искра и електрически импулс.

Electrosparking режими се характеризират с въвеждането на искри с кратка продължителност (10-5 ... 10-7s) за директно свързване на полярността на електродите (детайла "+" инструмент ";").

В зависимост от режимите на мощност на заустванията запалителни са разделени на твърди и среда (за предварителна обработка), и по-специално myagenkie myagenkie (за довършителна обработка). Въвеждането на меки режими осигурява отклонение на размерите на детайла до 0.002 mm с параметъра на грапавостта на обработената повърхност Ra = 0.01 μm. видове електрически разряд използват при обработката на твърди сплави на твърди метали и сплави, тантал, молибден, волфрам, etc.- и лекувани чрез най-дълбоките дупки на всяко напречно сечение, отворите с извита osyami- използват телени или лента електроди са отрязани части от заготовки - нарязани зъби и конци - подробности за мелене и щамповане.

За да се извърши обработка при режим на електрическа искра, се използват машинни инструменти (виж фиг.). Използват се RC генератори, състоящи се от заредена и разредена верига. веригата за зареждане включва кондензатор С се зарежда през съпротивление R от източник на ток с напрежение 100-200 V, и изпускателен верига паралелно кондензатор С1 включва електроди (инструмент) и 2 (празна).

Тъй като напрежението в електродите достига разграждането чрез interelectrode празнина отговорност енергия искра възниква, натрупването в процеса на ерозия кондензатор С ефективността може да се увеличи чрез намаляване на съпротивлението R. Vsepostoyanstvo разликата в interelectrode се поддържа специален серво система контролира механизма за движение за автоматично подаване на инструмента, изработени от мед, месинг или графитни материали.

Режимите на електропулса се характеризират с използване на продължителни импулси (0.5 ... 10 сек.), Съответстващи на нивото на дъгата между електродите и по-наситеното катодно увреждане. В тази връзка, режимите electropulse катод свързан към детайла, което осигурява по-висока производителност от ерозия (8-10 пъти) и по-ниска, отколкото в режимите на electrospark и инструменти носене.

По-целесъобразно площ изпълнение electropulse режим е подготвителните за обработка на заготовки slozhnoprofilnyh части (умира, лопатки и т.н.), изработени от твърди сплави и стомани.

Режимите на електропулса се осъществяват чрез инсталации (виж фиг.), В които електродите 1 и 2 се подават от еднополюсни импулси от електрическа машина 3 или електрогенератор. Появата на E.D.S. Индуцирането в магнетизирано тяло, движещо се под ъгъл спрямо посоката на оста на магнетизацията, позволява да се получи ток с по-голяма величина.

Радиационно обработване на метали

Сортовете на обработката на лъча в машиностроенето са обработка на електронен лъч или светлинно лъчение.

Обработката с електронни лъчи на металите се базира на топлинния ефект на потока от движещи се електрони върху обработвания материал, който се топи и се изпарява в мястото на третиране. Така наситен отопление, причинено от факта, че кинетичната енергия на движещите електроните се стреля срещу повърхността на заготовката по същество напълно отива в топлина, която се концентрира на мястото на малък размер (по-малко от 10 микрона), го кара да 6000˚S затопляне.

Когато пространствена обработка, както ще бъде оценено, има локален ефект върху обработвания материал, че когато лечението elektronnonno светлина се осигурява от електрон режим пулсиращ поток с импулси 10-4 ... и 10-6 с честота f = 50 ... 5000 Hz.

Най-високата концентрация на енергия при обработка с електронен лъч в отделение с импулсно действие осигурява условия на обработка, при които повърхността на обработвания детайл, на разстояние 1 μm от ръба на електрическата греда, се загрява до 300 ° С. Това дава възможност да се използва обработка с електронен лъч за рязане на заготовки, произвеждащи фолийни мрежи, режещи канали и обработващи отвори с диаметър от 1-10 μm в детайли от труднодостъпни материали.

Като оборудване за обработка с електронен лъч се използват специални електровакуумни устройства, наречени електрически пушки (виж фигурата). Те генерират, ускоряват и фокусират електрически лъч. Електрически пистолет състои от вакуумна камера 4 (с вакуум 133 · 10-4), в която е монтиран източник на високо напрежение се подава един волфрамов катод 2, която осигурява излъчване на свободни електрони, които са ускорени електрони поле направени между катода 2 и анода-диафрагма 3.

Тогава електрически лъч преминава през система от магнитни лещи 9, 6, устройството за електронно регулиране на 5 и се концентрира върху повърхността на детайла 7 е инсталиран на маса 8. пулсираща електрическа операция координират пистолет, предоставена от една система, състояща се от импулсен генератор 10 и трансформатора 11.

Методът на обработката на светлинния лъч се основава на използването на топлинното действие на светлинния лъч от най-високата енергия, излъчвана от оптичен квантов генератор (лазер) върху повърхността на обработвания детайл.

Размери обработка използване лазери е образуването на дупки с диаметър от 0,5 ... 10 м в твърди материали, производство на мрежи, рязане от лист комплекс части и т.н.