Лекция № 5
Электрофизические и электрохимические методы обработки, их классификация.
К электрохимическим и электрофизическим методам обработки материалов относят методы изменения формы, размеров, шероховатости и свойств обрабатываемых поверхностей заготовок, происходящие под воздействием электрического тока и его разрядов, электромагнитного поля, электронного или оптического излучения, плазменной струи, а также высокоэнергетических импульсов и магнитострикционного эффекта. Отличительной особенностью этих методов является использование электрической энергии непосредственно для технологических целей без промежуточного преобразования ее в другие виды энергии. Причем использование электрической энергии осуществляется непосредственно в рабочей зоне через химические, тепловые и механические воздействия.
Классификация электрофизических и электрохимических методов обработки:
Электрофизические методы обработки
1) Электроэрозионные
- электроискровая обработка
- электроимпульсная обработка
2) Электромеханические методы
- электроконтактная обработка
- электроабразиваная обработка
- магнитоимпульсная обработка
- электрогидравлическая обработка
- ультразвуковая обработка
3) Лучевые методы
- электроннолучевая обработка
- лазерная обработка
4) Плазменная обработка
Электрохимические методы обработки
1) Поверхностные методы
- электролитическое полирование
- анодирование
- пассивирование
- гальванопластика
- гальваностегия
2) Размерные методы
- анодно-механическая обработка
- анодно-гидравлическая обработка
Наряду с перечисленными положительными особенностями электрофизических и комбинированных методов обработки им присущи и некоторые недостатки или ограничения. Основные недостатки:
Повышенная энергоемкость процессов при равнозначных с механической обработкой производительности и качественных показателях;
Относительная громоздкость применяемого технологического оборудования и оснастки, а также необходимость применения специальных источников питания;
Необходимость размещения технологического оборудования в отдельных помещениях.
Ультразвуковая обработка. Сущность метода
Позволяет обрабатывать не только токопроводные материалы, как сказано выше, но и токонепроводящие материалы в том числе хрупкие и твердые, например, алмаз, азотированные стали, полупроводники (кремний, германий и др.), стекло, драгоценные минералы и т.д. Сущность метода заключается в том, что вибрирующий с большой частотой инструмент ударяет своим торцом по абразивным зернам, которые поступают в виде взвешенного в воде или масле микропорошка в зазор между торцом инструмента и детали. Количество одновременно действующих на деталь зерен очень велико. В результате этого они выбивают из металла маленькие частицы металла и удаляются вместе с образованной массой. Главным движением при ультразвуковой обработке являются продольные колебания торца инструмента с ультразвуковой частотой. Для этой цели используются свойства кобальта, никеля и их сплавов и других материалов способных укорачиваться под действием магнитного поля и принимать первоначальные размеры при его снятии. Для охлаждения сердечника сквозь кожух пропускается вода. Достоинством метода является неизменность структуры металла, высокая точность и чистота поверхности, высокая скорость обработки.