ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Химические и электрические методы обработки из "Технология производства измерительных инструментов и приборов " Применение химических и электрических методов обработки значительно расширяет технологические возможности, так как при использовании этих методов твердость обрабатываемых металлов не имеет принципиального значения, изменяя только производительность, определяемую обычно объемом удаляемого металла в единицу времени. Изготовление электродов сложной формы не представляет больших затруднений, так как для них применяют материалы, легко поддающиеся обработке (медь, латунь, графит). [c.217] Способы обработки поверхностей измерительных инструментов и деталей приборов, основанные на химиче-скем и электрохимическом растворении или разрушении (электроэрозии) металла за счет непосредственного воздействия электрических разрядов, весьма разнообразны. [c.217] Химическое и электрохимическое травление. Сущность способа заключается в вытравливании и удалении с поверхности деталей слоя металла определенной величины и формы путем непосредственного воздействия кислот или щелочей, или электрохимического травления. Обработка поверхностей путем травления носит условное название химическое фрезерование . Для травления и удаления металла только с определенных участков всю поверхность детали покрывают защитным кислотоупорным слоем, за исключением мест, подлежащих травлению. После просушки кислотоупорного слоя, обнаженные поверхности металла подвергают химическому или электрохимическому травлению. В зависимости от формы детали и формы поверхности, подлежащей травлению, в некоторых случаях кислотоупорный слой наносят на всю поверхность детали и после просушки его производят прорезание и удаление участков пленки, имеющих форму и размеры вытравливаемой поверхности. [c.217] Электрополирование является разновидностью электрохимической обработки поверхностного слоя металла. Сущность и описание процесса приведены в п. 10. [c.217] Электроэрозионные методы обработки основаны па разрушении (эрозии) металла под действием электрического тока. К основным разновидностям электроэрозионной обработки относятся электроконтактный, электроискровой и электроимпульсный метод. [c.217] Применение электроконтактного метода для размерной обработки деталей с обеспечением точных размеров и правильной формы невозможно, так как нагрев происходит не только в месте контакта, но и в близлежащей к нему зоне. [c.218] Электроискровой метод обработки разработан в 1943 г. советскими учеными Б. Р. Лазаренко и Н. И. Лазаренко. Метод основан на том, что энергия к обрабатываемой поверхности изделия подводится в виде импульсов большой частоты и малой продолжительности. Время, за которое происходит разряд, измеряется десятками микросекунд (от 20 до 200 мкс) при плотности тока до 10 ООО А/мм . Вследствие высокой концентрации энергии на малом участке поверхности детали электрические разряды (короткие дуги) создают высокую температуру (до 10 ООО °С), при этом происходит расплавление и частичное испарение элементарных объемов металла. [c.218] Мгновенное расплавление частиц металла, вызванное энергией, подводимой через канал разряда, сопровождается под действием электрического поля и ударной волны микровзрывом, образованным мгновенным выделением газа, растворенного в металле, и выбрасывающим молекулы металла в направлении с анода на катод. Следующие друг за другом разряды- возникают между наиболее близко расположенными участками поверхности электрода-инструмента и обрабатываемой детали, что создает возможность производить размерную обработку с отображением (копированием) формы электрода-инструмента на обрабатываемой поверхности детали. [c.218] При обработке в жидкой среде, т. е. если между электродом-инструментом и деталью в момент разряда находится жидкость (маловязкое масло, керосин и т. д.), то выбрасываемые частицы металла охлаждаются в жидкой среде в виде мелкодиспергированных гранул и тем самым сохраняютсянеобходимыг для размерной обработки форма и размеры электрода. [c.219] Установки, применяемые для электроэрозионной обработки, различаются параметрами импульсов, генерирование которых может быть выполнено механическим или электрическим способом. При механическом генерировании подвод энергии контактно-дуговой, т. е. импульсы возникают вследствие вибрации или вращения электрода-инструмента, при этом последнему для поддержания междугового расстояния придается движение подачи. При электрическом генерировании подвод энергии осуществляется через канал разряда. Генерирование может быть выполнено и комбинированным способом, т. е. подвод энергии контактно-дуговой (за счет разрыва электроцепи), но поступление тока импульсное. Наибольшее применение находит электрическое генерирование, обеспечивающее лучшие условия для размерной обработки (меньший нагрев детали). [c.219] Эффективность электроискровой обработки определяется объемом удаляемого металла в единицу времени, точностью и качеством обрабатываемой поверхности. В свою очередь, все эти факторы зависят в основном от электрических параметров, материала и размеров обрабатываемой детали и частично от материала электрода и жидкой среды. [c.220] Режимы работы определяются величиной напряжения в начале разряда, емкостью конденсатора и величиной сопротивления. С увеличением емкости конденсатора происходит увеличение накапливаемой энергии, а следовательно, образование и большей лунки расплавленного металла от действия единичного разряда, очевидно при этом увеличивается производительность. Увеличение сопротивления и увеличивает время зарядки конденсатора и снижает производительность. Уменьшение сопротивления до очень малых величин приводит к возникновению непрерывной дуги, что недопустимо для размерной обработки. [c.220] Точность обработки зависит от точности изготовления электрода и от зазора, образующегося между электродом и боковыми стенками детали при внедрении в нее электрода. Зазор неизбежно образуется за счет работы боковых стенок электрода, кроме того, зазор необходим для выброса частиц металла. Проходящие через зазор частицы металла делают боковые поверхности детали токопроводящими и тем самым вызывают дополнительные разряды, увеличивающие зазор. Мощность дополнительных разрядов, а следовательно, и величина зазора, очевидно, зависят только от режимов обработки. Поэтому для обеспечения требуемой точности размеры электродов должны быть изменены на величину зазора. Величина зазора при мягких режимах колеблется от 0,01 до 0,1 мм, заданные ориентировочно размеры электрода с учетом зазора обычно корректируют опытным путем. [c.221] Электроимпульсный метод предложен советским ученым А. Я- Лившицом. По принципу обработки, т. е. по методу подвода энергии через канал разряда, электроимпульсный метод аналогичен электроискровому. Основное отличие заключается в устройстве для генерирования импульсов тока, а также в параметрах и форме импульсов. Возбуждение разрядов осуществляется при помощи специальных генераторов, создающих более продолжительные и мощные дуговые разряды. [c.222] Обработка с применением ультразвуковых колебаний. Электроэрозионные методы, обладая широкими возможностями при обработке сложных внутренних контуров и отверстий малых размеров, не могут быть применены для материалов, не проводящих электрический ток. Обработку с применением ультразвуковых колебаний можно применить для любых материалов, в частности для получения отверстий и разрезки стекла, керамики, кварца, термокорунда и других материалов. [c.222] Обработка с применением ультразвуковых колебаний, основана на удалении материала с обрабатываемой поверхности за счет гидравлического и механического воздействия на нее суспензии, состоящей из воды и взвешенных в ней частиц абразивного порошка. Направленное действие суспензии, обеспечивающее получение отверстия определенной формы, осуществляется вибрирующим с определенной частотой и амплитудой инструментом. [c.222] Производительность ультразвуковой обработки зависит от размеров обрабатываемого отверстия, материала детали, давления на деталь и амплитуды колебания инструмента, а также материала и зернистости абразива. С уменьшением площади обрабатываемой поверхности производительность увеличивается, так как обеспечивается более легкая подача абразива под инструмент. При обработке хрупких материалов производительность также увеличивается, так как метод ультразуковой обработки и основан на выкрашивании материала. С увеличением зернистости абразива съем металла увеличивается, но при этом величина зерна должна быть обязательно меньше амплитуды колебания инструмента. [c.224] Точность и качество поверхности зависят от зернистости абразивных порошков. Наиболее распространенными являются порошки карбида бора (КБ) с зернистостью от 5 до М40, реже применяют карбид кремния (КЗ). Концентрация абразива в суспензии составляет 20—40% по объему. Обработка последовательно несколькими инструментами позволяет исключить возникающую конусность и обеспечить точность до 2-го класса. [c.224] Для изготовления инструментов при обработке хрупких материалов (керамика, стекло) применяют закаленную сталь, а при обработке твердых материалов (твердые сплавы и т. д.) инструмент изготовляют из мягкой стали. Размеры инструмента с учетом разбивки отверстия принимают несколько меньше номинального размера примерно на 0,02—0,05 мм. [c.224] Обработку при помощи ультразвуковых колебаний в основном используют для изготовления отверстий различной формы и резки материалов из керамики, твердых сплавов, кварца, германия, алмазов, и в отдельных случаях для чистовой отделки поверхностей, предварительно полученных электроискровым способом. [c.224] Вернуться к основной статье