Alp22.ru

Промышленное строительство
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Электрофизические процессы и методы обработки

Электрофизические процессы и методы обработки

Электрофизические процессы обработки материалов и пищевых продуктов основаны на непосредственном воздействии на материал электрического тока в сочетании с механическим воздействием, а также с использованием электромагнитной энергии излучения.

электрополеК электрофизическим методам относят обработку:

  1. переменным электрическим током;
  2. в электростатическом поле;
  3. электроконтактную;
  4. высокочастотную;
  5. сверхвысокочастотную;
  6. инфракрасным излучением.

Иногда применяют комбинированные методы. Например, на первых стадиях мясо обрабатывают сверхчастотным методом, а на завершающей стадии жаренья – инфракрасным излучением.

Электрофизические методы обработки широко применяются в различных отраслях промышленности. К преимуществам их относятся высокая скорость процесса и компактность промышленных устройств, к недостаткам – относительная сложность и высокая стоимость промышленных устройств.

Сущность обработки в электростатическом поле состоит в том, что ионизированный газ, перемещаясь в электрическом поле, сообщает заряд тонкодисперсным частицам вещества (коптильный дым, пыль и др.), которые приобретая заряд, также совершают упорядоченное направленное движение от одного электрода к другому. Используют этот метод для электрокопчения, электроочистки газов, электросепарирования и др.

Электроконтактные методы обработки осуществляются путем непосредственного контакта электрического тока с продуктом. Применяются эти методы для нагрева, электроплазмолиза растительного сырья, электростимуляции.

Сущность электроконтактного нагрева состоит в том, что электрический ток, проходя через продукт, нагревает его. Этот метод весьма эффективен при размораживании мясных и рыбных блоков. Методом электроконтактного нагрева создан новый процесс – электрокоагуляции – кратковременный нагрев продукта. Например, нагрев колбасного фарша в течение 15– 16 с в диэлектрической форме до +50…70 °С позволяет улучшить консистенцию фарша, сохранить форму при дальнейшей обработке.

Эффективной электроконтактной обработкой растительного сырья является электроплазмолиз. Воздействие электрического тока на растительную клетку увеличивает проницаемость протоплазменной оболочки клетки и способствует повышению сокоотдачи. Для электроплазмолиза используют электроплазмолизаторы самых разнообразных конструкций: валковый, шнековый, центробежный и др.

В основу процесса электростимуляции положено явление механического сокращения мышечных волокон мяса под действием электрического тока, что способствует ускорению процесса созревания мяса.

Для проведения электростимуляции разработаны различные генераторы с регулированием частоты следования импульсов.

Высокочастотный и сверхвысокочастотный методы обработки являются принципиально новыми методами нагрева продукта в поле электромагнитного

Электрофизические методы обработки материалов

Совершенствование конструкции изделия РЭС связано с необходимостью применения новых конструкционных материалов, обладающих особыми свойствами, и поэтому возникает ряд технологических проблем при обработке новых материалов или изготовлении изделий, форма поверхности которых и ее состояние не могут быть получены известными механическими методами. Наряду с обработкой особо прочных материалов большие трудности представляет обработка весьма хрупких материалов, например, полупроводников или неметаллических материалов (ситалла, кварца, керамики, поликора, стекла), получение изделий из сверхтонкой ленты (масок, микрофонных элементов и др.), получение изделий с поверхностью высокого класса, удаление деформированного слоя, снятие заусенцев. В настоящее время для решения вышеперечисленных технологических задач нашли широкое применение электрофизические методы обработки, позволяющие обрабатывать материалы с высокими механическими свойствами без применения больших механических усилий и с применением инструментов, твердость которых значительно меньше твердости обрабатываемого материала. Кроме того, электрофизические методы позволяют производить локальную обработку материалов без изменения свойств материала детали, а в некоторых случаях и улучшать физико-механические свойства (уничтожать наклеп, удалять прижоги, повышать антикоррозийные свойства, улучшать электрофизические свойства – электропроводность и магнитную проницаемость и др.).

1. Электроэрозионная (электроискровая) обработка

В основе этого метода обработки материалов лежит процесс электроэрозии электродов из проводящих материалов при пропускании между ними импульсов электрического тока. Сущность процесса электроэрозии заключается в разрушении поверхности электродов при электрическом пробое межэлектродного промежутка как в газовой среде, так и при заполнении промежутка непроводящими жидкостями (керосином, трансформаторным маслом и т.д.), причем в последнем случае процесс электрической эрозии протекает интенсивнее.

Схема электроискрового станка с генератором импульсов RC изображена на рис. 1.1. Конденсатор С, включенный в зарядный контур, заряжается через резистор R от источника тока. Когда напряжение на электродах 1 и 3, образующих разрядный контур, достигнет пробойного, то происходит разряд в виде электрической искры. Процесс возникновения и развития разряда разделяется на две стадии: подготовка канала разряда; стадия большого тока.

..

Рис. 1.1. Схема электроискрового станка: 1 – электрод-инструмент; 2 – ванна; 3 – электрод-заготовка; 4 – диэлектрическая жидкость; 5 – изолятор

В первой стадии проводящие частицы, находящиеся в жидкости, под влиянием электрического поля ориентируются по силовым линиям и образуют проводящий мостик между электродами (между инструментом и деталью). При прохождении тока мостик взрывается и образуется канал сквозной проводимости. Во второй стадии через образовавшийся канал проходит вся энергия, запасенная в конденсаторе, создавая импульс тока большой мощности, разрушающий анод. Искровой разряд протекает в течение 10 -5 – 10 -8 с и практически не нагревает электрод (инструмент и деталь).

При прохождении искрового разряда в жидкости возникает электрогидравлическое явление, создающее взрывной эффект, который способствует удалению металла из межэлектродного промежутка, Последовательность действия разрядов, вызывающих электрическую эрозию, приводит к образованию в изделии выемки, представляющей как бы отпечаток электрода инструмента. Для нормальной работы зазор между инструментом и деталью должен быть постоянным, что обеспечивается автоматической регулировкой подачи инструмента. К инструменту предъявляется требование высокой эрозионной стойкости. В зависимости от формы электрода (инструмента) и характера обработки электроэрозионная обработка разделяется на два основных вида: электроискровая профилированным электродом-инструментом; электроискровая непрофилированным инструментом (движущей проволокой).

Читайте так же:
Магнит на сварочный аппарат

Электроискровая обработка профилированным электродом производят на станке, схема которого изображена на рис. 1.2.

Материал инструмента выбирается в зависимости от материала детали и вида операции. Например, при обработке латуни инструмент из меди или латуни; твердых сплавов – инструмент из вольфрама, молибдена, меди, латуни. Для изготовления отверстий малого диаметра используется инструмент из латуни. При шлифовке и заточке применяется инструмент из стали и чугуна. В качестве жидкости используются керосин или трансформаторное масло. При электроискровом методе применяют короткие импульсы длительностью 20 – 200 мкс и частотой 2 – 5 кГц.

В зависимости от количества энергии в импульсе различают жесткий, средний и мягкий режимы обработки. Жесткий или средний режимы применяют для предварительной обработки; мягкий – для отделочной обработки. При жестком режиме производительность составляет 200 – 400 мм 3 /мин, точность обработки – h 11, h 12, шероховатость поверхности R a 40 – 20 мкм. При мягком режиме производительность составляет 0,01 – 20 мм 3 /мин, точность обработки до h 6, h 7 и шероховатость – Ra 0,32 – 0,16 мкм (единицы и десятые доли мкм).

..

Рис. 1.2. Схема обработки на станке с профилированным электродом: 1 – диэлектрическая жидкость; 2 – изделие; 3 – электрод-инструмент; 4 – суппорт горизонтальный; 5 – суппорт поперечный; 6 – механизм вертикального перемещения; 7 – кронштейн со столиком для крепления детали

Недостатком электроискровой обработки профилированным инструментом является неизбежность появления конусности при изготовлении отверстий и невозможность получения профиля с острыми углами, большой износ инструмента и изменение структуры металла, химического состава и механических свойств в местах обработки на глубину порядка 0,05 – 0,1 мм.

Электроискровая обработка непрофилированным электродом осуществляется на копировально-вырезных станках.

На рис. 1.3 изображена схема обработки сложных профилей на копировально-вырезном станке с оптической системой управления получения профиля детали. В настоящее время существуют станки с ЧПУ, программное устройство которых обеспечивает не только регулирование движений формообразования, но и регулирование технологического режима – напряжение на искровом промежутке. В станках такого типа обеспечивают управление по четырем и больше координатным осям. Обработку ведут непрофилированным инструментом – бесконечным электродом – проволокой. Применяют медную, латунную, вольфрамовую, молибденовую проволоку диаметром 0,02 – 0,03 мм.

Отличительной особенностью этого метода является высокая точность получения профилей благодаря автоматизации управления движения обрабатываемых изделий. Достигаемая точность обработки до 0,01 – 0,002 мм при шероховатости R a – 1,25 – 0,32 мкм. Метод позволяет обрабатывать как внутренние, так и наружные поверхности сложного профиля.

..

Рис. 1.3. Схема копировально-вырезного станка: 1 – электрод-деталь; 2 – координатный стол; 3 – приспособление для крепления детали; 4 – электрод-проволока; 5 – подсвет; 6 – оптическая система; 7 – копир-экран

Электроимпульсная обработка. В основе этого метода обработки лежит неодинаковая эрозия электродов при различной длительности импульсов. Экспериментально установлено, что полярный эффект при импульсах малой и средней длительности приводит к повышению эрозии анода, а при импульсах большой длительности (более 10000 мкс) катод разрушается значительно сильнее. Поэтому применяют обратную полярность включения электродов и обработку производят при действии униполярных импульсов (одного направления), создаваемых электромашинным или электронным генератором. Материалом инструментов является медь, алюминий, графит. Износ инструмента по сравнению с электроискровой обработкой значительно снижается (в 3 – 5 раза), а производительность достигает до 5000 – 15000 мм 3 /мин при жестких режимах. Этот метод применяется для обработки фасонных отверстий в деталях из нержавеющих и жаропрочных сплавов, с трудом поддающихся механической обработке.

Высокочастотная электроискровая обработка . Для обработки деталей без последующей доводки применяется высокочастотная электроискровая импульсная обработка повышенной частоты (для 300 кГц) малой мощности. Небольшая энергия в импульсах позволяет получить высокую чистоту поверхности с шероховатостью до R a 0,63 мкм, а высокая частота следования импульсов обеспечивает более высокую производительность, чем при электроискровом методе. Для нормального протекания процесса производят принудительную прокачку диэлектрической жидкости через межэлектродный промежуток.

Для обработки деталей электроискровым методом выпускают различные станки, которые могут выполнять следующие виды обработки:

Электрофизические методы обработки

С развитием таких ведущих отраслей техники, как электронная, авиационная, приборостроительная, увеличилась потребность в высокопрочных сталях и сплавах, очень хрупких и твердых материалах типа германия, ферритов, кварца, рубина, алмаза. Обрабатывать такие материалы механическими методами (резцом, сверлом, фрезой; см. Металлорежущие станки и инструмент) чрезвычайно трудно. Кроме того, в современных конструкциях машин и приборов появились детали, имеющие фасонные прорези, иногда сверхмалых размеров и в труднодоступных местах. Обработать их обычными методами вообще невозможно.

Во всех этих случаях на помощь традиционным механическим методам обработки приходят новые методы: электрофизические (электроэрозионные, ультразвуковые, лучевые) и электрохимические (см. Электрохимические методы обработки).

Электроэрозионная обработка. Все знают, какое разрушительное действие может произвести атмосферный электрический разряд — молния. Но не каждому известно, что уменьшенные до малых размеров электрические разряды с успехом используются в промышленности. Они помогают создавать из металлических заготовок сложнейшие детали машин и аппаратов.

Температура в месте воздействия этих электрических разрядов достигает 5000— 10 000°С. Ни один из известных металлов и сплавов не может противостоять таким температурам: они мгновенно плавятся и испаряются. Электрические разряды как бы «разъедают» металл. Поэтому и сам способ обработки получил название электроэрозионного (от латинского слова erosio — разъедание).

Читайте так же:
Куда залить масло в гидравлический домкрат

Каждый из возникающих разрядов удаляет маленькую частичку металла, и инструмент, например мягкая латунная проволочка, постепенно погружается в заготовку, копируя в ней свою форму. Разряды возникают прежде всего там, где расстояние между инструментом и заготовкой минимально. Именно в этом месте расплавляется и испаряется металл заготовки.

Разряды между заготовкой и инструментом в электроэрозионных станках следуют один за другим с частотой от 50 до сотен тысяч в 1 с, в зависимости от того, какую скорость обработки и шероховатость поверхности нужно получить. Чем чаще разряды и чем меньше их мощность, тем меньше шероховатость поверхности, но скорость обработки при этом уменьшается.

Электроэрозионный станок обычно имеет устройства для перемещения инструмента в нужном направлении и источник электрического питания, возбуждающий разряды. Автоматическая система следит за размером промежутка между обрабатываемой заготовкой и инструментом.

Инструментом может служить проволочка, стержень, диск. Так, используя инструмент в виде стержня сложной объемной формы, получают как бы оттиск его в обрабатываемой заготовке. Вращающимся диском прожигают узкие щели и режут прочные металлы.

При некоторых видах электроэрозионной обработки инструмент почти не изнашивается. Для сравнения скажем, что в некоторых случаях при механических методах стоимость инструмента достигает 50% стоимости обработки.

Ультразвуковая обработка. Еще сравнительно недавно никто не мог и предположить, что звуком станут не только измерять глубину моря, но и сваривать металл, сверлить стекло и дубить кожи (см. Акустика, акустическая техника).

Если говорить точнее, не звук, а ультразвук оказался тем мастером-универсалом, который нашел такое широкое применение во многих областях человеческой деятельности: в промышленности, медицине (см. Медицинская техника), в быту. От искусственных источников можно получить ультразвук интенсивностью в несколько сотен Вт/см 2 .

Здесь мы расскажем только об ультразвуковых колебаниях, используемых в станках для обработки хрупких и твердых материалов.

Основа станка — преобразователь энергии высокочастотных колебаний электрического тока. Ток поступает на обмотку преобразователя от электронного генератора и превращается в энергию механических (ультразвуковых) колебаний той же частоты. К преобразователю присоединен специальный волновод, который, увеличивая амплитуду колебаний, передает их инструменту такой формы, какой хотят иметь отверстие. Инструмент прижимают к материалу, в котором надо получить отверстие, а к месту обработки подводят зерна абразива размером меньше 100 мкм, смешанные с водой. Эти зерна попадают между инструментом и материалом, и инструмент, как отбойный молоток, вбивает их в материал. Если материал хрупкий, то зерна абразива откалывают от него микрочастицы размером 1—5 мкм. Казалось бы, немного! Но частиц абразива под инструментом сотни, и инструмент наносит 20 000 ударов в 1 с, поэтому процесс обработки проходит достаточно быстро, и отверстие диаметром 20—30 мм в стекле толщиной 10—15 мм можно сделать за 1 мин.

Светолучевая обработка. Чтобы с помощью линзы сфокусировать свет в очень малое пятно и получить при этом большую удельную мощность, он должен обладать тремя свойствами: быть монохроматичным, т. е. одноцветным, распространяться параллельно (иметь малую расходимость светового потока) и быть достаточно интенсивным. Ни один из обычных источников света не обладает этими тремя свойствами.

В 1960 г. был создан источник света, имеющий все эти свойства, — лазер, или квантовый генератор оптического излучения. С его помощью получают усиленный монохроматический луч. На рисунке показан светолучевой станок с лазером из искусственного рубина, полученного из оксида алюминия, в котором небольшое число атомов алюминия замещено атомами хрома.

В качестве внешнего источника энергии применяется импульсная лампа, подобная той, что используют для вспышки при фотографировании, но значительно более мощная. Источником питания лампы служит конденсатор 2. При излучении лампы ионы хрома, находящиеся в рубине 3, поглощают кванты света с длинами волн, которые соответствуют зеленой и синей частям видимого спектра, и переходят в возбужденное состояние. Лавинообразный возврат в основное состояние достигается с помощью параллельных зеркал 4. Выделившиеся кванты света, соответствующие красной части спектра, многократно отражаются в зеркалах и, проходя через рубин, ускоряют возврат всех возбужденных электронов в основное состояние. Одно из зеркал делается полупрозрачным, и через него луч выводится наружу. Этот луч имеет очень малый угол расхождения, так как состоит из квантов света, многократно отраженных и не испытавших существенного отклонения от оси квантового генератора.

Такой мощный монохроматический луч с малой степенью расходимости фокусируется линзой 5 на обрабатываемую поверхность и дает чрезвычайно маленькое пятно (диаметром до 5—10 мкм). Благодаря этому достигается колоссальная удельная мощность, порядка 108— Ю10 Вт/см 2 . Этой удельной мощности достаточно, чтобы в зоне фокусного пятна в тысячные доли секунды испарить даже такой тугоплавкий металл, как вольфрам, и прожечь в нем отверстие.

Лазер не только производит обработку микроотверстий. Уже созданы и успешно работают светолучевые установки для резания изделий из стекла и металла, для сварки как миниатюрных деталей и полупроводниковых приборов, так и крупногабаритных деталей в машиностроении.

Электроннолучевая обработка. Обработка материалов (сварка, резание и т. п.) пучком электронов — совсем новая область техники. Она родилась в 50-х гг. XX в. В современной технике приходится иметь дело с очень твердыми или очень хрупкими труднообрабатываемыми материалами. В электронной технике, например, применяются пластинки из чистого вольфрама, в которых необходимо просверлить сотни микроскопических отверстий диаметром в несколько десятков микрометров. Искусственные волокна изготовляют с помощью фильер, которые имеют отверстия сложного профиля, и столь малые, что волокна, протягиваемые через них, получаются значительно тоньше человеческого волоса (см. Волокна натуральные и химические). Электронной промышленности нужны керамические пластинки толщиной 0,25 мм и менее с многочисленными углублениями и прорезями.

Читайте так же:
Бормашины для работы по дереву

Оказалось, что электронный луч, так же как и лазерный, обладает заманчивыми для технологии свойствами. Попадая на обрабатываемый материал, он в месте воздействия нагревает его до 6000°С (температура поверхности Солнца) и почти мгновенно испаряет, образовав в материале отверстие или углубление. Современная техника позволяет регулировать плотность излучения электронов, а следовательно, и температуру нагрева металла. Чрезвычайно ценно также, что действие электронного луча не сопровождается ударными нагрузками на изделие. Особенно это важно при обработке хрупких материалов, таких, как стекло, кварц.

Установки для обработки электронным лучом — это сложные устройства, основанные на достижениях современной электроники, электротехники и автоматики. Основная их часть — электронная «пушка», генерирующая пучок электронов. Электроны, вылетающие с подогретого катода, остро фокусируются и ускоряются специальными электростатическими и магнитными устройствами. Благодаря им электронный луч может быть сфокусирован на площадке диаметром менее 1 мкм. Обработка ведется в высоком вакууме. Это необходимо, чтобы создать для электронов условия свободного, без помех, пробега от катода до заготовки.

Обрабатываемое изделие устанавливается на столе, который может двигаться по горизонтали и вертикали. Луч благодаря специальному отклоняющему устройству также может перемещаться на небольшие расстояния (3— 5 мм). Когда отклоняющее устройство отключено и стол неподвижен, электронный луч может просверлить в изделии отверстие диаметром 5—10 мкм. Если включить отклоняющее устройство (оставив стол неподвижным), то луч, перемещаясь, будет действовать как фреза и сможет прожигать небольшие пазы различной конфигурации. Когда же нужно «отфрезеровать» более длинные пазы, то перемещают стол, оставляя луч неподвижным.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Презентация на тему 5.3 ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ

Презентация на тему Презентация на тему 5.3 ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ из раздела Разное. Доклад-презентацию можно скачать по ссылке внизу страницы. Эта презентация для класса содержит 25 слайдов. Для просмотра воспользуйтесь удобным проигрывателем, если материал оказался полезным для Вас — поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте наш сайт презентаций TheSlide.ru в закладки!

  • Главная
  • Разное
  • 5.3 ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ

Слайды и текст этой презентации

5.3 ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ

5.3 ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ

Электрическими способами обработки называют такие виды обработки, при осуществлении которых съем металла или изменение структуры и качества

Электрическими способами обработки называют такие виды обработки, при осуществлении которых съем металла или изменение структуры и качества поверхностного слоя детали являются следствием термического, химического или комбинированного действия электрического тока, подводимого непосредственно (гальваническая связь) к детали и инструменту.

При этом преобразование электрической энергии в другие виды энергии происходит в зоне обработки, образованной взаимодействующими поверхностями инструмента

При этом преобразование электрической энергии в другие виды энергии происходит в зоне обработки, образованной взаимодействующими поверхностями инструмента и обрабатываемой детали.
Электрическая обработка включает в себя электроэрозионные, электрохимические, комбинированные электроэрозионно-химические и электромеханические способы обработки.

При электроэрозионных способах обработки съем металла и изменение свойств поверхности детали являются результатом термического действия электрического тока.

При электроэрозионных способах обработки съем металла и изменение свойств поверхности детали являются результатом термического действия электрического тока.
Электроэрозионные (ЭЭ) способы обработки металлов:
ЭЭ размерная обработка металлов (съем металла и придание заготовке заданной формы и размера);
ЭЭ упрочнение или покрытие (изменение свойств поверхностного слоя).

В зависимости способа обработки или упрочнения, различают:электроискровуюэлектроимпульсную, электроконтактную или анодно-механическую размерную обработку или упрочнение.

В зависимости способа обработки или упрочнения, различают:
электроискровую
электроимпульсную,
электроконтактную или анодно-механическую размерную обработку или упрочнение.

ФИЗИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ РАЗМЕРНОЙ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОЙ ОБРАБОТКИ 1. Энергия электрического тока должна подводиться к обрабатываемому участку в виде импульса

ФИЗИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ РАЗМЕРНОЙ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОЙ ОБРАБОТКИ
1. Энергия электрического тока должна подводиться к обрабатываемому участку в виде импульса достаточно малой продолжительности (локализация элементарного съема металла во времени).

Примером обработки при непрерывном подводе энергии может служить разрезка или выжигание отверстий электрической дугой; в этом случае

Примером обработки при непрерывном подводе энергии может служить разрезка или выжигание отверстий электрической дугой; в этом случае точность и чистота поверхности в месте реза неприемлема для размерной обработки.

2. Участок детали, к которому подводится импульс энергии, должен быть достаточно мал (локализация элементарного съема металла в

2. Участок детали, к которому подводится импульс энергии, должен быть достаточно мал (локализация элементарного съема металла в пространстве).
Чем больше элементарный съем металла, тем хуже, естественно, чистота поверхности и ниже точность обработки.

3. Импульсы энергии должны подводиться к элементарным участкам объема металла, подлежащего удалению, непрерывно и с достаточной частотой

3. Импульсы энергии должны подводиться к элементарным участкам объема металла, подлежащего удалению, непрерывно и с достаточной частотой (локализация процесса обработки во времени). Это условие обеспечивает непрерывность процесса и получение требуемой производительности.

При электрических разрядах происходит эрозия (местное разрушение) электродов. Эрозия при электрических разрядах в диэлектрических жидкостях протекает более

При электрических разрядах происходит эрозия (местное разрушение) электродов.
Эрозия при электрических разрядах в диэлектрических жидкостях протекает более интенсивно, чем при разрядах в газах, и может быть использована для обработки металлов.

Основные характеристики процесса: материал и форма электродов, скорость подачи импульса, диэлектрическая жидкость, напряжение питания, параметры электрических импульсов. Электроды:

Основные характеристики процесса: материал и форма электродов, скорость подачи импульса, диэлектрическая жидкость, напряжение питания, параметры электрических импульсов.
Электроды: при электроискровой и электроконтактной обработке – медь, латунь; при электроимпульсной – медно-графитовые, алюминиевые.
Для мелких отверстий применяют вольфрамовые, молибденовые электроды.

Используют диэлектрические жидкости: керосин, минеральные масла, воду, водные растворы электролитов. Напряжение питания:при электроискровой обработке – 40…180В, при электроимпульсной

Используют диэлектрические жидкости: керосин, минеральные масла, воду, водные растворы электролитов.
Напряжение питания:
при электроискровой обработке – 40…180В,
при электроимпульсной обработке – 18…36В,
при электроконтактной обработке – 18…40В в жидкости
3…12В в воздухе.

Электроискровая обработка Питание осуществляют от RC – генераторов. Длительность импульсов мала. Отрицательным является электрод, положительным – изделие,

Электроискровая обработка
Питание осуществляют от RC – генераторов. Длительность импульсов мала. Отрицательным является электрод, положительным – изделие, так как температура анода (изделия) должна быть выше, чем катода (инструмента) и его износ больше.
При электроискровой обработке выполняют следующие операции: прошивка, копирование, отрезка, заточка.

Читайте так же:
Для чего используются маршрутизаторы

Схемы электроискровой обработки:Прошивкаотверстия тонкого отверстия

Схемы электроискровой обработки:
Прошивка
отверстия тонкого отверстия

2. Копирование

Электроимпульсная обработка Способ принципиально не отличается от электроискровой обработки, только используются длительные импульсы

Электроимпульсная обработка
Способ принципиально не отличается от электроискровой обработки, только используются длительные импульсы

Полярность обратная: катод – изделие, анод – инструмент. За счет длительности импульса увеличивается поток ионов, достигающих катода

Полярность обратная: катод – изделие, анод – инструмент.
За счет длительности импульса увеличивается поток ионов, достигающих катода и тем самым увеличивается его износ.
Режим работы: искро-дуговой и дуговой.
Выполняемые операции:
— изготовление штампов,
— обработка деталей из жаропрочных сплавов и т.п.

Электроконтактная обработка Импульсы тока формируются при непосредственном контакте неровностей электрода и изделия. Длительность и частота импульсов зависит

Электроконтактная обработка
Импульсы тока формируются при непосредственном контакте неровностей электрода и изделия. Длительность и частота импульсов зависит от формы и числа выступов на электроде и изделии и частоты вращения электрода. Для питания используют постоянный ток низкого напряжения.

Операции: резка, обдирка, заготовка инструмента, точение, сверление и др.

Операции: резка, обдирка, заготовка инструмента, точение, сверление и др.

При ЭЭ обработке возможны технологические операции, не выполнимые другими способами, например получение отверстий сложной формы или малого

При ЭЭ обработке возможны технологические операции, не выполнимые другими способами, например получение отверстий сложной формы или малого диаметра (менее 0,3 мм).

Основные области использования ЭЭ обработки:изготовление мелких отверстий в топливной аппаратуре (электроискровой способ); профилирование твердосплавных пластин и заточка

Основные области использования ЭЭ обработки:
изготовление мелких отверстий в топливной аппаратуре (электроискровой способ);
профилирование твердосплавных пластин и заточка фасонных твердосплавных резцов (анодно-механический способ);
получение стружколомающих порожков на твердосплавных пластинах резцов (электроискровой способ);

извлечение сломанного инструмента и крепежных деталей (электроискровой или электроимпульсный способы); изготовление сеток и большого количества щелей различной

извлечение сломанного инструмента и крепежных деталей (электроискровой или электроимпульсный способы);
изготовление сеток и большого количества щелей различной конфигурации в листовом материале (электроискровой или электроимпульсный способы);
обработка шаров для шарикоподшипников, притирка валиков, обработка сложных поверхностей, чугунного литья (электроконтактный способ).

Основные преимущества по сравнению с резанием: обработка проводящих материалов с любыми механическими свойствами (прочностью, твердостью, вязкостью, хрупкостью),

Основные преимущества по сравнению с резанием:
обработка проводящих материалов с любыми механическими свойствами (прочностью, твердостью, вязкостью, хрупкостью),
отсутствие механических воздействий на заготовку и инструмент,
низкие отходы металла.

Источники питания Качество и скорость обработки зависят от параметров импульсов (амплитудных значений тока и напряжения, формы, частоты, скважности,

Источники питания
Качество и скорость обработки зависят от параметров импульсов (амплитудных значений тока и напряжения, формы, частоты, скважности, длительности).
Более гибкими являются генераторы с коммутирующим элементом (тиратроном, тиристором, электронной лампой или транзистором).

Для повышения напряжения генераторы подключают к импульсным трансформаторам. При черновой обработке, когда требуется получить длительные импульсы с

Для повышения напряжения генераторы подключают к импульсным трансформаторам.
При черновой обработке, когда требуется получить длительные импульсы с малой скважностью, применяют специальные машинные генераторы, дающие униполярные импульсы, или обычные генераторы в сочетании с выпрямителями.

Виды обработки металла

Вырезать из металлического листа заготовку или придать ей нужную форму можно, используя специальное оборудование. Сотрудники ООО «ЧЗМК» качественно выполняют все виды металлообработки. Цеха компании оснащены современными станками. Есть оборудование с ЧПУ. Мы быстро выполняем заказы любых объемов, привозим заказы всеми видами транспорта.

Особенности обработки металла

Металлы, состоящие из разных компонентов, имеют свои показатели прочности и гибкости, другие характеристики. Их нельзя обрабатывать одними и теми же способами. При выборе метода воздействия на материал учитываются требования к изделию, которое нужно получить. Иногда приходится менять не только форму, но и технические характеристики сплава.

Существует 5 способов обработки металлических заготовок:

  • механическая;
  • химическая;
  • электрическая;
  • термическая;
  • воздействие давлением.

Используя инструменты, предназначенные для механических работ, можно раскроить деталь, проделать в ней отверстие, отшлифовать. Зачастую в результате получается черновая заготовка, на которую дополнительно воздействуют давлением, высокими температурами.

Обработку стали твердых марок выполняют электрическим способом. Еще его применяют, если нужно проделать отверстия разной формы и размеров в металле, выполнить заточку инструментов. Данный способ предполагает использование станков разных типов.

Химическая обработка – это воздействие на заготовку разными составами (кислотами, щелочами), которые вступают в реакцию с металлическим сплавом. После завершения взаимодействия меняются физико-химические характеристики металла. Их улучшение зачастую и есть смыслом воздействия.

При термической обработке, как и при химической, улучшаются эксплуатационные свойства заготовки, повышается ее прочность.

Изменить форму детали, не нарушив при этом ее целостность, можно при помощи высокого давления. Работая с твердыми металлами (некоторые марки стали, к примеру), заготовку предварительно разогревают.

Сварка

Такой вид обработки металла как сварка используется в том случае, если нужно получить неразъемные соединения металлических элементов. Данная технология применяется повсеместно (на крупных и мелких предприятиях, при ремонте металлоконструкций). Соединять детали можно по-разному:

  • внахлест;
  • стык в стык;
  • углами.

Обработку металла данным способом осуществляют на полуавтоматических или автоматических сварочных станках, при помощи ручного инструмента. В качестве источника тепла чаще всего используют электрическую дугу или газовое пламя. Реже соединение деталей происходит за счет теплового трения, ультразвука, энергии лазера или другого вида воздействия.

Сварочные работы

Автоматические станки не отличаются широким функционалом. Предварительно оператор задает программу. На этом участие человека в процессе заканчивается. Используется данный способ при изготовлении большого количества изделий.

При работе с оборудованием полуавтоматического типа процессом руководит оператор, а присадки в нужную зону подаются посредством специального механизма.

В последнее столетие разработано много новых видов сварки. Популярность приобрели плазменная, электро-лучевая и термитная технологии. В первом случае детали соединяют ионизированным газом, образующим электродугу. Кроме сварки, оборудованием такого типа можно резать металлические заготовки.

Если нужен глубокий (до 20 см) или небольшой (до 10 мм) шов, лучше использовать электро-лучевую технологию. Ее специфика заключается в том, что обработка металла происходит в вакууме. Применяется этот способ сварки нечасто, что объясняется его спецификой.

Термитный вид сварки применяют:

для устранения трещин и дефектов сделанных ранее швов; если нужно обеспечить высокое качество соединений металлоконструкций.

Электрическая обработка

При обработке металла электрическим способом подается разряд высокой интенсивности. Он разрушает поверхность заготовки. Используют технологию:

  • если нужно сделать отверстия в тонком металлическом листе;
  • для заточки инструментов;
  • при обработке заготовок из твердых сплавов;
  • чтобы достать из ранее сделанного отверстия часть отломавшегося сверла или другой элемент (если это нельзя сделать другим способом).
Читайте так же:
Кованые винтовые лестницы на второй этаж фото

Электрическая обработка

Напряжение подается на электрод, сделанный из графита или латуни. Металл под таким воздействием оплавляется. В некоторых случаях используют ультразвук. Полученные после подачи напряжения колебания частотой 20 кГц и больше вызывают резонанс. Это ведет к точечному разрушению верхнего слоя заготовки. Метод применим для работы с нержавеющей сталью и прочными сплавами. Под воздействием ультразвука разрушается не только металл, но и драгоценности.

Художественная обработка металлов

Различают несколько видов художественной обработки металла:

  • ковку;
  • литье;
  • чеканку.

При помощи специальных инструментов и оборудования на поверхности заготовки создаются декоративные элементы или сама деталь превращается в цветок, листок растения, изогнутый стебель.

Чеканку используют, если на поверхности заготовки нужно сделать рельефный узор. Металл сначала разогревают. Как только сплав становится пластичным, его поверхности специальным оборудованием придают нужный рельеф. При этом толщина заготовки не изменяется.

Ковка – одна из самых старых технологий. Нагретому или холодному металлу придают нужную форму. Заготовки, не прошедшие термическую обработку, прессуются. Такие детали и изделия получаются менее прочными. Нагревается металл до определенной температуры. Перегретый сплав начнет плавиться.

Ковка бывает разных видов:

  • свободной (заготовка закрепляется с одной стороны, а нужная форма придется кувалдой или молотком);
  • машинной (делается при помощи тяжеловесных механизированных молотов);
  • штамповкой (на металл воздействуют заготовленным ранее штампом).

Последний способ нужен для производства большого количества одинаковых декоративных элементов. При данном способе обработки используют две формы, одна из которых – зеркальное отражение другой.

Литье отличается от ковки и чеканки тем, что мастер работает с расплавленным металлом. Состав заливают в многоразовые формы. Работая с цветными металлами и марками стали, у которых низкая температура плавления, используют пресс-формы. После их заполнения на заготовку воздействуют давлением от 7 до 700 МПа. При работе с труднообрабатываемыми составами используют технологию ЛГМ. Литейные формы выполнены из материала, который во время заполнения газифицируется. Отливки полчаются точными, процент брака минимален.

Механическая обработка металлических заготовок

При механической обработке металла отделяют слой заготовки, в результате чего меняется его форма. Используют ручной инструмент и автоматизированные станки. Независимо от вида оборудования к его режущей части применяется механическое воздействие.

Механическая обработка металлических заготовок

Заготовки обрабатываются на станках разных типов. Существуют следующие виды механического воздействия на металлическую заготовку:

  • сверление;
  • точение;
  • строгание;
  • фрезерование;
  • шлифование.

Детали, имеющие форму вращения, вытачиваются. Круглые отверстия проделываются методом сверления, а продольные пазы – строгания. На фрезировальных станках можно сделать деталь любой формы. Перед нанесением на черновую заготовку финишного покрытия и для удаления дефектов используют шлифовальное оборудование.

Зачастую при изготовлении отдельных частей металлоконструкций обработку металла производят несколькими методами.

Обработка давлением и с помощью резки

Обработка металла давлением входит в группу художественных методов. Кроме изменения формы заготовки, ее можно вытянуть или сжать. Данным способом делают не только декоративные изделия, но и колесные базы, баки для бензина.

Обработка давлением и с помощью резки

При резке металл делится на части нужных размеров. Профиль стандартной ширины и толщины из сплавов средней прочности чаще всего делают при помощи абразивного круга или дисковой пилы. Если нужно выполнить раскрой заготовки более сложной формы или произвести обработку прочной заготовки используют другие способы резки:

  • ручную;
  • газовую;
  • лазерную;
  • плазменную.

Для вырезания одной или нескольких заготовок лучше использовать ручной инструмент. Он потребляет меньше электроэнергии, чем станок или же вообще не требует подключения к источнику питания. Сэкономить много времени не получится. Станок нужно подготовить к запуску, задать параметры.

Обработка металла газовой резкой применяется в том случае, если необходимо за короткое время сделать много деталей. Еще этот способ удобен, если заготовки нужно разместить в емкости для транспортировки.

Лазерная обработка многофункциональна. Кроме резки на специальном оборудовании, можно нанести на заготовку надпись. При резке лазером размеры полученных деталей соответствуют заданным параметрам. Твердый металл лучше обрабатывать плазмой.

Химическое и термическое воздействие на металлы для повышения их защитных свойств

При нанесении на металл химических составов запускается реакция, которая полностью контролируется оператором. Данным способом:

  • очищают поверхность заготовки перед ее покраской;
  • защищают металл от коррозии;
  • выполняют финишную отделку детали;
  • наносят защитные покрытия.

После воздействия на сплав высокими температурами улучшаются его физические и механические свойства. После нагревания металл охлаждается. Все операции выполняются на специальном оборудовании.

Существует 5 видов воздействия термическим способом:

  • отжиг — для снижения твердости и повышения пластичности;
  • закалка — для снижения ударной вязкости и повышения твердости;
  • отпуск — для компенсации хрупкости после закалки;
  • старение — для изменения внешнего вида;
  • нормализация — для придания мелкозернистой структуры.

В последнем случае изменения повышают ковкость. При этом металл сохраняет твердость.

Сотрудники Череповецкого завода металлоконструкций тщательно подбирают метод воздействия на заготовку, вид оборудования. На производстве организован контроль качества. Мы работаем со всеми видами металлов.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector