Электроконтактная обработка.Сухенко. Электроконтактная обработка

• Название: Электроконтактная обработка
• Дата: 30.11.2022
• Размер: 120.96 Kb.
• Имя файла: Электроконтактная обработка.Сухенко.docx
• Тип: Реферат; #821297

ГБПОУ

УФИМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ

РЕФЕРАТ

Тема: Электроконтактная обработка.

Выполнил:

Студент курса 3
группы 9-ТМ-3-20

Сухенко Г.К.

Проверил:

Михайлов А.Н.

Уфа

2022

1.Электроконтактная обработка


Электроконтактная обработка основана на локальном нагреве заготовки в месте ее контакта с электродом-инструментом и удалении размягченного или даже расплавленного металла из зоны обработки механическим способом при относительных движениях заготовки и инструмента.  В результате последовательно чередующихся нагрева и разрушения контактных мостиков проис­ходит прерывание тока, проходящего через зону обработки, т.е. механическое генерирование импульсов (это необходимое усло­вие протекания эрозионного процесса).

Генерирование импуль­сов при электроконтактной обработке может осуществляться не только за счет механического разрушения контактных мостиков, возникающего при относительном перемещении электродов или_; вибрации электрода-инструмента, но также и при разрушении мостиков гидравлическим способом — сильной струей жидкости.

Основными параметрами, определяющими характер процессов, возникающих в зоне обработки, являются напряжение на электро­дах и давление между электродами.

Источником образования теплоты в зоне обработки являются импульсные дуговые разряды.

Обработку рекомендуют для обработки крупных деталей, углеродистых и легированных сталей, чугунов, цветных сплавов, тугоплавких и специальных сплавов. Применяют при зачистке отливок, проката из спецсплавов, черновом, круглом, наружном, внутреннем и плоском шлифовании корпусных заготовок из труднообрабатываемых сплавов, шлифовании заготовок из труднообрабатываемых сплавов, шлифовании при одновременной поверхностной закалке заготовок из углеродистых сталей, прошивании отверстий.



Рис. 1. Схема электроконтактной обработки:

1 — инструмент; 2 — заготовка

Электроконтактная обработка не обеспечивает качества поверхности (Ra = 10 -г- 5,0 мкм), но дает высокую производительность съема металла вследствие использования больших электрических мощностей. Точность обработки — 4—9 квалитет точности, при отрезке — 11—13 квалитет точности.

Достоинством метода является возможность работать на переменном токе на воздухе или в воде без применения специальных электролитов. Для этого используют электрический ток в несколько тысяч ампер (25 000 А) при малом напряжении. Источник питания — понижающий трансформатор мощностью от 10 до 100 кВт.

При относительном перемещении инструмента (скорость вращения 30—40 м/с) под воздействием давления 0,2—0,5 кг/см² (200— 500 Па) максимальный съем металла при обработке плоскостей составляет до 500 кг/ч (7 • 10⁵ мм³/ч). Например, при электроконтактной обдирке слитков из жаропрочных сталей производительность достигает 15 см³/с, что более чем в 20 раз превышает производительность токарной обдирки резцом (0,7 см³/с). При этом снижается трудоемкость и себестоимость операции.

Инструментом для электроконтактной резки являются диски из чугуна, стали, меди, алюминия с покрытием торцевых поверхностей изоляционно-абразивным слоем (эпоксидной смолой). Это позволяет не только предотвратить появление вредных дуг по боковым поверхностям, но и очищать поверхность реза от оплавленного слоя на глубину 0,2—0,3 мм.

При работе с низкими напряжениями (10—12 В) съем металла происходит преимущественно за счет нагрева контактных перемычек, при высоких напряжениях (20—25 В) — в основном за счет дуговых разрядов. Производительность обработки растет почти прямо пропорционально увеличению напряжения и мощности источника питания.

В зависимости от схемы реа­лизации —вида инструмента (ра­ботающего плоскостью или пери­ферией диска, резца, проволочной щеткой и т.д.), характера движе­ния (относительного перемеще­ния электродов — инструмента и заготовки), среды, в которой про­текает обработка (воздуха, реже воды или масла), а также вида ис­пользуемого электрического тока (обычно переменного, а при ра­боте с охлаждением — постоян­ного) электроконтактный метод имеет большое количество разновидностей.

Наиболее характерная схема электроконтактного метода обработ­ки представлена на рис. 1. К электроду-инструменту, вращающе­муся металлическому диску через токосъемник от понижающею трансформатора подводится переменный ток промышленной час­тоты напряжением от 6 до 40 В. Другой электрод — это обрабатыва­емая заготовка , перемещающаяся в процессе обработки в требуе­мом направлении. Сила тока может достигать 5 000... 8 000 А.

В качестве материала инструмента применяют чугунные или медные диски, первоначальная шероховатость которых не имеет значения, так как в процессе обработки рабочая поверхность дис­ка покрывается эрозионными впадинами и прочными пленками оксидов. Эти впадины облегчают вынос продуктов разрушения из зоны обработки, а оксидные пленки в некоторой степени упроч­няют рабочую поверхность диска.

По такой принципиальной схеме происходит электроконтакт­ная обработка на ряде заготовительных операций (разрезка слит­ков, обдирка плоских и сложных фасонных поверхностей, пред­варительная обработка шаров, очистка деталей от окалины и т.д.). Шероховатость поверхности обычно бывает близка к Rz 320 мкы.

Другая разновидность метода электроконтактной обработки — это электромеханическое точение, выполняемое по аналогичной схеме. При электромеханическом точении выделяющаяся в зоне резания теплота снижает усилия резания, одновременно повыша­ется обрабатываемость и достигается шероховатость поверхности Ra 2,5... 1,25 мкм. Характерная особенность этого метода — уп­рочнение поверхности обработки, что повышает усталостную проч­ность деталей, работающих при нормальной температуре. Этим объясняется применение данного метода взамен шлифования.

Энергетические условия, при которых протекает процесс лю­бого вида электроконтактной обработки, одинаковы.

К недостаткам электроконтактной обработки относится получение пониженного качества обработанной поверхности, возникновение в ней микротрещин и наплывов. При этом виде обработки необходимо следить за теплообменом в зоне обработки. Решающее значение имеет правильный выбор электрических режимов, скорости вращения и подачи дисков, для этой же цели диск делают зубчатым с уступами или спиральным. Отношение числа зубьев диска к окружной скорости должно быть таким, чтобы повторное зажигание дуги происходило чаще, чем через 0,001 с. Это соответствует скорости диска 50 м/с и выше. Направление вращения диска должно быть таким, чтобы дуга выходила из еще не обработанных мест, а снимаемый металл не попадал на уже обработанную поверхность. Для этой же цели воздушное охлаждение заменяют поливом водой или маслом, при этом детали получаются более высокого качества.

Разновидностью электроконтактной обработки является и электроабразивная обработка — обработка абразивным инструментом, изготовленным на основе проводящих материалов. Введение в зону обработки электрической энергии значительно сокращает износ инструмента.

 Электроконтактные станки по кинематике не отличаются практически от соответствующих металлорежущих станков; имеют мощный источник тока.

2.Сравнение методов электрообработки по расходу энергии




Табл.1. Сравнение методов

При выполнении аналогичных операций электроконтактный метод в группе электрообрабатывающих методов — это один самых энергетически эффективных методов. Например, сравнение расхода энергии для операций, аналогичных черновому шлифованию, показывает, что энергетические характеристики этого метода экономичнее на порядок.

Из табл. 1. видно, что, будучи весьма высокопроизводительным, электроконтактный метод является в то же время самым грубым из всех эрозионных методов. Поэтому его применяют в случаях, когда не требуется высокое качество поверхности обработки. При этом наивысшая достигаемая точность обработки соответствует 7—9-му, а при отрезке 11 —12-му квалитетам.

На шероховатость и состояние поверхностного слоя влияют напряжение, подача и удельное давление в зоне обработки.
3. Анодно-механическая обработка

Особенности метода. С точки зрения физической сущности процессов, протекающих при анодно-механической обработке (АМО) она является сочетанием электротермических и электрохимических процессов и поэтому занимает промежуточное положение между электроконтактной и электрохимической обработкой. Однако отличие от электроконтактного метода АМО проходит в жидкой токопроводящей среде — в электролите (в водном растворе жидкого натриевого стекла).

В отличие от электрохимической обработки удаление продуктов распада и образующейся при электролизе пассивированной силикатной пленки, имеющей весьма большое электрическое сопротивление и высокую механическую прочность, происходит за счет механического воздействия электрода-инструмента.



Рис. 2. Схема анодно-механической обработки периферией диска: 
1 — электрод-инструмент; 2 — токо­съемник; 3 — выпрямитель; 4 — элек­трод-заготовка; 5 — лоток.
4. Электрохимическая размерная обработка

В основе электрохимической размерной обработки (ЭХРО) лежит процесс анодного растворения проводящих материалов — электрополирование (рис. 3.), заключающийся в растворении металла анода 1 под действием тока в среде электролита 3 благодаря переходу в раствор образующихся на поверхности анода солей 2 (4 — катодная пластина, 5 — газы). Таким образом, этот процесс можно рассматривать как процесс, обратный гальваническому осаждению.



Рис. 3. Процесс анодного растворения: 1 — анод-заготовка; 2 — продукты растворения; 3 — электролит; 4— катодная пластина; 5— газы, образующиеся поляризацией анода.

4.Электроискровая обработка

При электроискровой обработке – используют импульсные искровые разряды между электродами ( обрабатываемая заготовка (анод) – инструмент (катод)).

Конденсатор  заряжается через резистор от источника постоянного тока напряжением 100…200 В. Когда напряжение на электродах 1 и 3 достигает пробойного образуется канал, через который осуществляется искровой разряд энергии, накопленной конденсатором. Для обеспечения непрерывности процесса станки снабжаются следящей системой и системой автоматической подачи инструмента.

Получают сквозные отверстия любой формы поперечного сечения, глухие отверстия и полости, отверстия с криволинейными осями, вырезают заготовки из листа, выполняют плоское, круглое и внутреннее шлифование. Изготовляют штампы и пресс-формы, фильеры, режущий инструмент.



Рис. 4. Схема электроискрового станка:

1 – электрод-инструмент; 2 – ванна; 3 – заготовка-электрод; 4 – диэлектрическая жидкость; 5 – изолятор