Глава 8.

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ И ДРУГИЕ СПЕЦИАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ РАЗМЕРНОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ [17]

§8.1. Электроимпульсная обработка металлов (эим)

Такая обработка основана на использовании теплового эффекта от электрических импульсов различной длительности.

В случае применения импульсов длительностью = 0,01…10 мкс способ называется «электроискровой обработкой». Здесь происходит расплавление и испарение микропорций металла под действием электроимпульсов в канале разряда между поверхностью обрабатываемой детали и инструментом, погруженным в жидкую (неэлектропроводную среду, например керосин, минеральное масло) (рис.8.1). Каждый импульс производит выплавление и испарение, а в промежутки между ними продукты распада выбрасываются из зоны обработки.

Анодом здесь является заготовка. I= 0,5- 120A; U= 40- 180V; I_мгн= (8…10)*10³ А/мм².

Достоинство метода:

1. Нет необходимости применения сверхтвердых инструментов.

2. Режимы обработки не зависят от механических свойств материалов.

3. Легко осуществима обработка криволинейных поверхностей.

Рис. 8.1. Электроискровая обработка деталей:

а) прошивка цилиндрического отверстия; б) изготовление ионного фильтра;

в) прошивка криволинейного отверстия (1- электрод; 2- деталь; 3- отверстие).

Недостатки:

а) невозможно осуществить обработку токонепроводящих материалов;

б) производительность значительно ниже, чем при механической обработке, а потребление энергии выше;

в) имеется необходимость введения рабочей жидкости в зону обработки.

Необходимое оборудование: генератор импульсов электро-эррозионных(искровых) станков; автоматические регуляторы межэлектродного промежутка; электроды- инструменты; приспособления .

Промышленностью выпускаются следующие электроэрозионные станки: копировально-прошивочные; шлифовальные; отрезные.

Первые являются наиболее распространенными. Их выпускают в обычном исполнении, повышенной точности, прецессионные.

Вторые применяются для удаления литейных припусков и облоя, а также для прецессионных работ.

Отрезные станки используются при раскрое профильного проката и пруткового материала.

Станки для вырезания по контуру относятся к прецессионным. Электроинструментом здесь является перемещающаяся проволока, перематывающаяся с одной бобины на другую.

При работе возможны :

1) поражения электротоком; 2) ожог из-за возгорания рабочей жидкости; 3) отравление газообразными продуктами разложения рабочей жидкости и продуктами эрозии; 4) травмы от подвижных механических узлов и деталей.

При использовании электрических импульсов длительностью = 5*10²- 10⁴ мкс происходит дуговой разряд (U= 18- 40B) . Значительная мощность импульсов обеспечивает высокую производительность. Такую обработку применяют для прошивки полостей и отверстий в заготовках штампов, прессформ, кокилей, в деталях из твердых сплавов.

В процессе обработки здесь сильно изнашивается инструмент, Число обрабатываемых деталей одним инструментом, можно учесть формулой

Z= /(H),

где  - допуск;  - относительный износ; H - глубина профиля обработки.

Инструмент необходимо периодически править.

Обычно процесс обработки осуществляют на станках с программным управлением.