Лекция №8 Анодно-механическая обработка

Физическая сущность

Анодно-механическая обработка основана на комбинированном механическом, электроэрозионном и электрохимическом воздействии на материал снимаемого слоя. С увеличением удельной мощности подводимой в зону обработки, этот метод по характеру электрического воздействия приближается к электроэрозионному, а при снижении удельной мощности – к электрохимическому.

При всех способах анодно-абразивной обработки рабочие зазоры между токопроводящей связкой и деталью весьма малы (0,01…0,03 мм), что обеспечивает высокие плотности тока и интенсивное электрохимическое и электроэрозионное воздействие. В процессе обработки выгорает связка и выкрашиваются изношенные абразивные зерна; это способствует самозатачиванию кругов.

Преимущества АМО: высокая производительность на черновых режимах и высокое качество обработанной поверхности на чистовых режимах, возможность обрабатывать любые труднообрабатываемые металлы и сплавы, сравнительно легко удалять и утилизировать продукты обработки, варьировать режимы обработки в широких диапазонах.

К недостаткам метода можно отнести эксплуатационные неудобства использования жидкого стекла в качестве электролита, сравнительную сложность в эксплуатации и высокую стоимость оборудования.

Технические подробности

Обрабатываемое изделие (анод) и электрод-инструмент (катод) включают, как правило, в цепь постоянного тока низкого напряжения (до 30 в). Электролитом служит водный раствор силиката натрия Na2SiO3 (жидкого стекла), иногда с добавлением солей других кислот. В качестве материалов для электродов-инструментов применяют малоуглеродистые стали (08 кп, 10, 20 и др.). Под действием тока металл изделия растворяется и на его поверхности образуется пассивирующая плёнка. При увеличении давления инструмента на изделие плёнка разрывается и возникает электрический разряд. Его тепловое действие вызывает местное расплавление металла. Образующийся шлам выбрасывается движущимся инструментом. Изменяя электрический режим и давление, можно получить изделия с различной шероховатостью поверхности (до 9-го класса чистоты).

Съем металла при анодно-абразивной обработке обусловлен возникновением в зоне обработки следующих явлений:

а) анодное растворение материала, приводящее к снятию части металла срезаемого слоя и образованию пленки;

б) нагрев материала срезаемого слоя;

в) электроэрозионное разрушение;

г) механическое срезание металла абразивом, предварительно ослабленного анодным воздействием, тепловым и электроэрозионным процессами.

Работа по съёму металла при АМО осуществляется электрическим током в межэлектродном зазоре почти без силовой нагрузки на узлы анодно-механического станка в противоположность металлорежущим станкам, в которых эти узлы сильно нагружены. Интенсивность съёма металла практически не зависит от механических свойств обрабатываемых металлов и инструмента (твёрдости, вязкости, прочности), поэтому АМО целесообразно применять для изделий из высоколегированных сталей, твёрдых сплавов и т. п.

АМО различают по виду используемого для механического воздействия инструмента:

– инструменты из стали, чугуна, меди, латуни, графита. Обработка производится при напряжении 10…12 В с использованием в качестве электролита жидкого стекла (силиката натрия).

– связанный абразив (эта разновидность АМО называется анодно-абразивной); в качестве инструментов при этом используют абразивные или алмазные токопроводящие круги (рисунок 2.21, в) и абразивные бруски (рисунок 2.21, г). Разновидностью этого процесса является схема анодно-механического шлифования неметаллической лентой (рисунок 2.21, д);

– несвязанный абразив (эта разновидность АМО называется электро-химико-механическая). При этом методе обработки анодная пленка удаляется мелкодисперсным абразивом, находящимся во взвешенном состоянии в электролите.