Машиностроение и механика

  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

Классификация физико-химических способов обработки металлов

Article Index
Классификация физико-химических способов обработки металлов
ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННАЯ ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ
Электроэрозионное шлифование
Разрезание профильным или непрофилированным инструментом
Стадии протекания эрозионного процесса
РАЗМЕРНАЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА
Теоретические основы электрохимического процесса формообразования
Подбор электролита
Гидродинамические процессы в межэлектродном промежутке
Электрохимическое формообразование
Технологические показатели ЭХО
Качество поверхности
Производительность процесса
Технологичность деталей при размерной ЭХО
All Pages

 

КЛАССИФИКАЦИЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СПОСОБОВ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ

В современном машиностроении при изготовлении ответственных деталей применяются физико-химические способы размерной и упрочняющее-чистовой обработки. Эти способы дополняют, а иногда заменяют традиционные процессы резания. Постоянно растущие требования к качеству, надежности и долговечности изделий делают актуальными создание и применение новых методов обработки и упрочняющей технологии для повышения износостойкости, коррозионной стойкости, жаропрочности и других эксплуатационных характеристик.

Физико-химические способы имеют следующие достоинства и преимущества перед процессами резания:

1). Копирование формы инструмента сложной формы сразу по всей поверхности заготовки при его простом поступательном движении;

2). Обработка материалов ведется при практической независимости режимов обработки от твердости и вязкости материала;

3). Выполнение уникальных операций (обработка отверстий с криволинейной или спиральной осью, изготовление очень маленьких отверстий, узких и глубоких канавок;

4). Малые значения сил, действующих в процессе обработки, а при некоторых методах отсутствие механического контакта инструмента и заготовки;

5). Используется инструмент менее твердый и менее прочный, чем обрабатываемый материал;

6). Высокая производительность обработки при сравнительно высокой точности получения размеров;

7). Возможность механизации и автоматизации процесса физико-химической обработки, а также многостаночного обслуживания.

Однако физико-химические способы обработки более энергоемки, чем процессы резания. Основные физико-химические способы размерной и упрочняюще-чистовой обработки заготовок следующие:

1. Электроразрядные — электроэрозионный, электроконтактный и абразивно-эрозионный.

2. Электрохимические — электрохимикогидравлический и электрохимикомеханический.

3. Ультразвуковые — размерная ультразвуковая обработка и наложение ультразвуковых колебаний на режущий инструмент.

4. Лучевые — лазерный, электроннолучевой и плазменный.

5. Магнитноимпульсная — индукционная и электродинамическая.

6. Магнитноабразивная.

7. Комбинированные — анодно-механический, элетроэрозионно-химический, ультразвуковой-электрохимический и электролазерный.

В этих методах удаление припуска происходит путем электрической или химической эрозии. Они особенно эффективны при изготовлении таких изделий: штампы, пресс-формы, турбинные лопатки, камеры сгорания, фасонный твердосплавный инструмент, электронная аппаратура и др.

Технико-экономический эффект их применения тем выше, чем сложнее конфигурация обрабатываемых деталей: время изготовления обычных фасонных поверхностей снижается в 2 … 3 раза, сложных – в 5 … 10 раз. Большинство физико-химических методов разработано в СССР.

Основные особенности рабочих процессов физико-химических методов и процесса резания приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1. — Основные особенности рабочих процессов физико-химических методов и процесса резания

Способ

обработки

Рабочий

процесс

Используемая

энергия

Мощность удельная,

Nуд, Вт/см2

Рабочая среда

Род обрабатываемых материалов

1

2

3

4

5

6

Электро-эрозионный

Эрозия в импульсных разрядах

Тепловая

104... 108

Жидкость диэлектрическая

Электропроводящие

Электро-контактный

Механическое удаление нагретого металла

то же

104

Воздух, газ

то же

Электро-химический

Анодное растворение

Химическая

103... 104

Электролит

_____,,_____

Анодно-механический

Анодно-механическое удаление

Химическая + механическая

то же

то же

_____,,_____

Ультразвуковой

Хрупкое разрушение при ударном вдавливании абразивных зерен

Механическая

_____,,_____

Абразивная

Металлы и неметал- лы (тверд., и хрупк.)

Электронно-лучевой

Эрозия под действием потока электронов

Тепловая

106... 108

Вакуум

10-4... 10-6

Электропроводящие

Ионно-лучевой

Катодное распыление

то же

106... 107

Вакуум

10-2... 10-4

Лучше электропроводящие

Светолучевой

Световая эрозия

____,,_____

106... 108

Газ, жидкость

Любые

Процессы резания

Большие упруго-пластические деформации

Механическая

102... 103

Газ, СОЖ

_____,,_____