4. Характеристика электрофизических и электрохимических методов обработки

Развитие всех отраслей промышленно­сти, особенно авиационной и ракетно-космической техники, привело к исполь­зованию материалов со специальными эксплуатационными свойствами: сверх­твердых, весьма вязких, жаропрочных, композиционных. Обработка заготовок из этих материалов обычными методами (способами) механической обработки весьма затруднительна или невозможна вообще. Поэтому параллельно с разработ­кой этих материалов создавались принци­пиально новые методы (способы) обра­ботки. Характерно, что при механической обработке в технологическом оборудова­нии электрическая энергия превращается вмеханическую и за счет силового воздей­ствия инструмента (штампа, резца, фрезы, шлифовального круга и т.д.) на заготовку происходит ее формоизменение (формо­образование).

Электрофизические и электрохимиче­ские (ЭФЭХ) методы обработки основаны на непосредственном воздействии различ­ных видов энергии (электрической, хими­ческой и др.) на обрабатываемую заготов­ку. При обработке заготовок этими мето­дами отсутствует силовое воздействие инструмента на заготовку или оно на­столько мало, что практически не влияет на суммарную погрешность обработки. Эти методы позволяют изменять форму обрабатываемой поверхности заготовки и влиять на состояние поверхностного слоя. Так, в некоторых случаях наклеп обрабо­танной поверхности не образуется, де­фектный слой незначителен, удаляются прижоги поверхности, полученные при шлифовании, повышаются коррозионные, прочностные и другие эксплуатационные характеристики поверхностей деталей.

Кинематика формообразования по­верхностей деталей ЭФЭХ методами об­работки, как правило, проста, что обеспе­чивает точное регулирование процессов и их автоматизацию. ЭФЭХ методы обра­ботки являются универсальными и обес­печивают непрерывность процессов при одновременном формообразовании всей обрабатываемой поверхности. При этом появляется возможность обрабатывать очень сложные наружные и внутренние поверхности заготовок.

Технологическое оборудование для ЭФЭХ методов обработки, так же как и металлорежущие станки, оснащается сис­темами ЧПУ. Внедрение их в различных отраслях промышленности обеспечивает получение значительного экономического эффекта. Классификация ЭФЭХ методов обработки по их физической сущности.

При электроискровой обработке ис­пользуют прямую полярность, т.е. Э-И подсоединяют к катоду, а Э-3 - к аноду. Генератор импульсов настраивают на со­ответствующие режимы обработки. Про­должительность импульса составляет 20 ... 200 мкс. Величина энергии импульса регу­лируется подбором емкости конденсаторов.

При увеличении емкости конденсатора накапливаемый запас энергии возрастает и, следовательно, повышается производи­тельность процесса. В зависимости от ко­личества энергии, расходуемой в импуль­се, режим обработки делят на жесткий или средний (для предварительной обработки) и мягкий или особо мягкий (отделочной обработки). Мягкий режим обработки по­зволяет получать размеры с точностью до 0,002 мм при шероховатости поверхности Ка 0,63 ... 0,16 мкм.

Обработку ведут в ваннах, заполнен­ных диэлектрической жидкостью. Жид­кость исключает нагрев электродов (инст­румента и заготовки), охлаждает продукты разрушения, уменьшает боковые разряды между инструментом и заготовкой, что повышает точность обработки.

Для обеспечения непрерывности про­цесса обработки необходимо, чтобы зазор между инструментом-электродом и заго­товкой был постоянным. Для этого элек­троискровые станки снабжают следящей системой и механизмом автоматической подачи инструментов. Инструменты-элект­роды изготовляют из меди, латуни, медно- графитовых и других материалов.

В эрозионных станках используют раз­личные ГИ электрических разрядов: КС (резистор - емкость); КЬС (Ь - индуктив­ность); ЬС\ ламповые генераторы. В про­мышленности применяют широкодиапа­зонные транзисторные ГИ. Эти генерато­ры потребляют мощность 4 ... 18 кВт при силе тока 16 ... 125 А. Эффективность обработки составляет 75 ... 1900 мм³/мин при шероховатости обработанной поверх­ности 4 ... 0,2 мкм.