Тема 2.8. Особые методы обработки поверхностей

К таким методам обработки относятся:

1. Электрофизическая – заключается в изменении формы, размеров и параметров шероховатости заготовки с применением электрозарядов, электронного, электромагнитного (лазер) и оптического излучения, плазменной струи и т.д.

2. Электрохимическая – основана на локальном (местном) анодном растворении металла при высокой плотности тока 20 – 250 А/см² и малых межэлектродных зазорах (0,02 – 0,5 мм) в электролите, в том числе и проточном.

На практике применяют и комбинации электрофизической и электрохимической обработки.

Качество поверхности от обработки.

Практически все вышеперечисленные виды обработки осуществляют съем металла (материала) в виде микрочастиц.

Электроимпульсный съем металла осуществляется кратковременными импульсами дугового разряда (вольтовой дуги) между обрабатываемым металлом (катодом) и инструментом (анодом) в жидкой среде (керосин).

1 - электродвигатель;

2 - импульсный генератор постоянного тока,

3 - инструмент - электрод,

4 - заготовка - электрод,

5 – ванна.

Дуговые импульсы разрушают металл в микрочастиц, которые подвешиваются в жидкости и уносятся с зоны обработки. Так обрабатываются сложные литейные формы, полсти матриц штампов, пресс-форм и др.

Электроконтактная обработка основана на разрушении металла электротермическими процессами с механическим удалением отходов обработки. Проходящий через контакт инструмента и заготовки ток разогревает (размягчает, плавит) металл, облегчая его удаление с изделия.

Во избежание плавления инструмента его быстро вращают (подставляют новые поверхности) и обильно охлаждают. В качестве инструмента применяют (стальные, чугунные, латунные и др.) диски, чашки и т.д.

1 - обрабатываемая заготовка;

2 - инструмент - электрод;

3 - трансформатор.

Электроискровая обработка аналогична электроимпульсной, только с другой полярностью — заготовка – анод, инструмент – катод.

а - прошивание отверстия;

б - обработка фасонной полости штампа;

в - прошивание отверстия по способу трепанации;

г - прошивание отверстия с криволинейной осью;

д - вырезание заготовки из листа;

е - шлифование внутренней поверхности фильеры.

Лазерная технология (обработка и сварка) в последнее время получила широкое распространение.

Лазер – источник электромагнитного излучения атомов (в инфракрасном и ультрафиолетовом диапазоне). Мощные лазеры позволяют резать, прошивать отверстия, калить и сваривать различные металлы (материалы) без возникновения в них механических напряжений (очень важно), при этом обрабатывается материалы любой твердости (металлы, алмазы, рубины и др.) с большой точностью.

Лазерный луч может развивать температуру в зоне обработки ≈ 6000˚С и может прошивать отверстия от нескольких мкм до десятков мм и глубиной до 15 мм. Производительность лазера высокая – 60 -240 отв/мин, 0,5 – 10 м/мин при толщине металла до 10 мм.

Электронно-лучевой способ основан на использовании тепловой энергии, выделяющейся при столкновении быстродвижущихся электронов с обрабатываемым изделием, и его применяют при обработке твердых материалов (твердых сплавов, алмазов, титана и др.) для резки, сварки, прошивки отверстий и т.д.

Производительность обработки невысока (съем на черновых операциях – 20 мм³/мин, на чистовых – 1 мм³/мин).

Недостатки: рентгеновское излучение (нужна защита), высокая стоимость и сложность оборудования, и применение глубокого вакуума.

Ультразвуковая обработка применяется для формообразования сложных поверхностей (отверстий и полостей, щелей любой формы и т.п.) в твердых и хрупких заготовках (каленая сталь, твердые сплавы, стекло, фарфор, алмазы и др.)

Способ основан на высокой скорости изнашивания обрабатываемого материала с вибрирующим инструментом и абразивом (пастой, водной или масляной суспензией) в месте обработки.

Производительность процесса невысока – съем твердого сплава достигает 40 – 80 мм³/мин.

Обработка ультразвуком широко применяется в очистке деталей от жировых и механических загрязнений, ржи, краски и т.д.

Плазменная обработка ведется низкотемпературной плазмой (ионизированный газ), генерируемой (образуемой) дуговыми или высокочастотными плазмотронами, широко применяется при резке заготовок, нанесении покрытий, наплавке и сварке.

Резку ведут сжатой плазмой (дугой) между заготовкой (анод) и горелкой (катод) – процесс высокопроизводителен.

Напыление в плазме ведут тугоплавкими металлами, карбидами и др. для защиты деталей работающих в особых условиях (высокая температура, агрессивная среда и т.д.).

Плазменной обработкой получают также порошки твердых сплавов.

Точность и шероховатость плазменной обработки (зависимы от многих факторов) еще недостаточно изучены.

Электрохимическая обработка в ряде способов аналогична электрофизической, только процессы определенно убыстряются за счет химических процессов (реакций).

Анодно-гидравлическая обработка основана на растворении анода (заготовки) в проточном электролите, который удаляет отходы. Чем меньше зазор между анодом и катодом (инструментом), тем интенсивнее происходит процесс и точность копировки.

Этим способом можно обрабатывать практически любые токопроводящие заготовки.

1 - инструмент - электрод;

2 - заготовка;

3 – изолятор.

Анодно-механический процесс ведут на постоянном токе в электролите. Анод (заготовка) растворяется и образующаяся пленка снимается движущимся катодом (инструментом).

Осуществляется резание, шлифовка, заточка и полирование; инструмент – диски, ленты, профили, шаблоны и др.

Производительность высокая (резка диском – съем металла 2000 – 6000 мм³/мин, лентой – 3000 – 7000 мм³/мин.

Полирование – аналогичный анодно-механический процесс – растворение происходит по всей поверхности анода, только выступающие неровности растворяются быстрее и выравниваются.

Комбинированные методы сочетают в себе преимущества электрофизических и электрохимических методов и позволяют увеличить производительность процессов без ущерба качества.

Раздел 3. Технология производства деталей на станках с ЧПУ.

Дата добавления: 2014-03-04; просмотров: 626; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!