книги из ГПНТБ / Лурье, Г. Б. Основы технологии абразивной доводочно-притирочной обработки учебник

шлифование дисковым и брусковым электродом-инстру­ ментом.

Для электроэрознонной обработки выпускаются спе­ циальные станки. На рис. 78 приведена электрокинематнческая схема станка мод. 18М2. На передней стенке корпуса расположена вертикальная станина, являющая­ ся базой для суппорта, несущего автоматический регу­ лятор подачи, стола для крепления обрабатываемой де­ тали и подъемного стола с ванной для рабочей жидко­ сти. Основанием станка является литая чугунная плита коробчатой формы. Установка электрода-инструмента относительно обрабатываемой детали в нужной точке обеспечивается двумя взаимно перпендикулярными пе­

винтом с отсчетом по лимбу. Суппорт имеет вертикаль­ ное перемещение вверх и вниз с помощью винта. Стол электрически изолирован от корпусов станка и крепит­ ся к станине при помощи винтов. Ванна с рабочей жид­ костью свободно стоит на подвижном столе.

Распространенным -процессом электроэрознонной об­ работки является копирование, при этом обрабатывае­ мый профиль копирует форму специально изготовлен­ ного электрода-инструмента. Недостатки этого процес­ са: высокая трудоемкость изготовления электрода-инст­ румента, велик его износ и мал срок службы.

Применяется способ элсктроэрознонного изготовления точных деталей по контуру нспрофилпрованпым электро­ дом — тонкой проволокой. При этом выдерживается допуск на размеры до 2 мкм и чистота обработки не ниже 7-го класса. Электрод-проволока 0 0,10—0,5 мм перематывается и непрерывно обновляется в месте об­ работки, при этом улучшаются условия удаления про­

ки мод. ЭКУ-1, предназначенной для изготовления де­ талей различного профиля по прямоугольным и поляр-

180

ii-ibiM координатам. По аналогичным схемам работают многие другие конструкции установок с неирофплнро- в а н н ы м элект р одом.

Узел перемоток проволоки установки ЭКУ-1 работа­ ет следующим образом. Тонкая проволока 1, которая является обрабатывающим электродом, перематывается с катушки 8 на катушку 3 с постоянной скоростью при •помощи электродвигателя 4 типа РД-09. Проволока про­ ходит через подтормаживающие диски 5, которые при­ жимаются один к другому пружиной 6, этим обеспечи­ вается необходимое натяжение проволоки. Усилие при­ жатия дисков регулируется гайкой 7. Точное направле­ ние проволоки п подвод к пей напряжения осуществ­ ляются направляющими роликами 2. Верхний направ­ ляющий ролик можно сдвинуть относительно нижнего

Рис. 79. Кинематическая схема уста­ новки ЭКУ-1

на 3—5 мм. На катушке 3 проволока укладывается равномерно, благодаря возвратно-поступательному пере­ мещению катушки вдоль оси с червячным колесом через рычаг 9. Кулачок укреплен -на одной осп с червячным колесом, вращение которого передается от электродви­ гателя 4 через пару шестерен и червяк. К проволоке, являющейся электродом-инструментом, напряжение от генератора импульсов подводится с помощью щетки.

181

Другой полюс генератора присоединяется к обрабаты­ ваемой детали 10.

На Ярославском заводе топливной аппаратуры про­ ведены работы по внедрению электроискрового метода обработки прецизионных детален топливной аппарату­ ры. Основным вопросом внедрении электроискровой об­ работки было получение заданного класса чистоты обработанной поверхности с обеспечением определенно­ го количества снимаемого металла. В основу источни­

обычный конденсатор, применяемый в радиоаппаратуре. С сто помощью можно получить высокую частоту сле­ дования разрядов, равную сотням тысяч разрядов в се­

При обработке запорного конуса распылителя чистота обработанной поверхности лежит в пределах V 9 клас­ са при съеме металла 0,01 мм по глубине залегания конуса.

Особое внимание при внедрении электроискровой об­ работки было уделено получению точной геометрии обработанной детали. Жесткие требования к правиль­ ности геометрической формы прецизионных деталей за­ ставили применить на станках специальные головки, конструкция которых обеспечивает регулирование и под­ держание определенного положения деталей отпосительно электродов-ннструментов.

В качестве рабочей жидкости наилучшие результаты при обработке с точностью до 0,01 мм получены при

ми пастами и заменить их станочными операциями. При этом повысилась производительность труда и культура

182

производства, улучшились условия труда, стало возмож­ ным организовать обслуживание одновременно 2—3 электроискровых станков одним оператором.

§ 43. ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЕ ШЛИФОВАНИЕ

Электроабразнвная чистовая обработка основана на электрохимическом растворении труднообрабатываемых сталей и твердых сплавов при одновременном механи­ ческом удалении продуктов растворения из зоны обра­ ботки . Такая обработка производится абразивными кру­ гами, проводящими электрический ток, и обеспе­ чивает высокую чистоту н точность обработки деталей. Электропроводный абразивный круг является одновре­ менно и катодом и инструментом, удаляющим анодную' пленку.

Схема работы электроабразпвного круга показана на рис. 80. Круг состоит из абразивных зерен 1, элек­ тропроводного наполнителя и связки 2. Он соединен с отрицательным, а обрабатываемая деталь 3 с положи­ тельным полюсом источника тока. В зазор 4, создаваемый абразивными зернами меж­ ду обрабатываемой поверх­ ностью и кругом, непрерыв­ ной струей подается рабочая жидкость. При прохождении электрического тока через электроды и рабочую жид­ кость обрабатываемая по­ верхность детали (анод)

подвергается электрохими­ ческому растворению с об­ Рис. 80. Схема работы

разованием топкой механи­ электроабразивмого круга'

чески прочной пленки 5 с высоким электрическим сопро­ тивлением. При вращении крута абразивные зерна уда­ ляют продукты анодного растворения (анодную плен­ ку) и увлекают частицы электролита 6, непрерывно обновляя его в при анодном пространстве.,В процессе работы абразивные зерна круга изнашиваются и раз­ рушаются, вследствие чего зазор между обрабатывае­ мой деталью и электропроводной связкой круга умень­ шается; происходит пробой тонкого слоя электролита, приводящий к выгоранию графита и бакелита и вос-

183

становлению прежней величины промежутка. Разрушен­ ные поверхностные слои обрабатываемого твердого сплава снимаются абразивными зернами и выносятся из зоны обработки. Процесс обработки проводится при

но-поступательное движение. Электролитом является вод­

электролита может быть использован также водный раст­ вор жидкого стекла плотностью 1,36—1,24 г/см3.

Электроабразивная обработка проводится на посто­ янном токе. Напряжение источника тока 30—32 в, а максимальный ток не превышает 50 а. Наименьшее •напряжение составляет 7—8 в. При увеличении анодной плотности тока (что достигается повышением рабочего напряжения) интенсивность съема возрастает; при этом . ухудшается чистота поверхности. Поэтому электроабра­ зивную обработку целесообразно производить за два перехода (шлифование и доводка), отличающиеся элек­ трическими режимами.

При применении графитпзированных абразивных кру­ гов рекомендуются следующие режимы обработки:

184

ляются из электрокорунда или зеленого карбида крем­ ния на бакелитовой связке. Электропроводность обес­ печивается добавкой графита, пропиткой расплавленным свинцом или изготовлением .специальных стальных или медных дисков.

§ 44. ЭЛЕКТРОАЛМАЗНОЕ ШЛИФОВАНИЕ

Этот метод шлифования находит применение главным образом при обработке твердых сплавов. Обработка про­ изводится токопроводящимн алмазными дисками в среде электролита. Сущность процесса электроалмазного шли­ фования состоит в сочетании анодного растворения (обеспечивающего большую производительность) с ал­ мазным резанием, позволяющим получить высокую точ­ ность.

Отличительными особенностями электроалмазтюго шлифования являются:

высокая плотность тока (70—200 а/см2), достигае­ мая благодаря хорошей электропроводности шлифоваль­ ного круга п малому зазору между диском и деталью; низкое напряжение (4—6 в), предотвращающее воз­ можность возникновения эрозии в процессе обработки; непрерывное удаление не только продуктов электро­ химического процесса, но также и снятых частиц твер­ дого сплава, что обеспечивает высокую точность обра­

ботки и отсутствие завала острых кромок.

Источник постоянного тока (4—6 в) своим положи­ тельным полюсом присоединяется к обрабатываемой де­ тали, а отрицательным — к шлифовальному кругу. В

185

процессе обработки происходит анодное растворение шлифуемого твердого сплава и удаление продуктов анодного растворения алмазными зернами, выступающи­ ми из круга. Малое напряжение источника тока пред­ отвращает возникновение эрозионного процесса 'между электродами.

Происходящее одновременно с химическим процес­ сом механическое шлифование твердого сплава алмаз­ ными зернами позволяет получить высокую точность об­ работки и высокую чистоту поверхности, характерные для алмазного шлифования. Установлено, что 90%- ме­ талла в процессе обработки удаляется за счет электро­ химического процесса, а 10% — за счет резания. По­

местить внутри чашки разбрызгиватель для подачи элек­ тролита под режущую кромку крута. На торце сталь­

Для активизации подачи электролита в зону обра­ ботки в рабочем пояске круга делаются канавки. На­ личие канавки позволяет значительно увеличить плот­ ность тока и интенсифицировать электролитический процесс.

Состав электролита: нитрат натрия пли калия — 5%', фтористый натрий — 5%, нитрит натрия — 0,3%,

сти V 10—11 класса и плоскостность 0,01 мм на длине 100 мм.

§45. ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЕ ЛАПИНГОВАНИЕ

ИХОНИНГОВАНИЕ

Эти процессы являются комбинированными, состоя­ щими из обычного механического и электрохимического процесса. В отношении удельного съема металла и ше-

186

роховатостн поверхности такие процессы аналогичны электролитическому шлифованию. В литературе приво­ дится описание электролитического ланингования твер­ дого сплава, которое проводилось при следующих усло­ виях: скорость доводочного диска — 10 м/сек, зерни­ стость абразивного порошка № 3 — М40, удельное дав­

хониигование, которое позволяет повысить скорость сня­ тия металла и улучшить точность формы обрабатывае­ мой поверхности. При таком хонинговании не образу­ ются остаточные напряжения в поверхностном слое. Электролитическое хониигование осуществляется при на­ личии зазора между корпусом инструмента и обрабаты­ ваемой поверхностью; через этот зазор прокачивается электролит под давлением. Абразивные бруски раздви­ гаются в обрабатываемой детали обычным образом, создавая возможность снимать припуск электролитиче­ ски или механически. Электролитическое хониигование является сочетанием электролитической и механической обработки. Окончательную обработку поверхности вы-, полняют с выключением подачи электролита за послед­ ние 2—3 прохода.

§ 46. УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОЧИСТКА ДЕТАЛЕЙ

Ультразвуковая очистка основана на явлении кави­ тации. Кавитацией называется процесс образования по­ лостей и пузырьков в ультразвуковом поле во время фазы растяжения, имеющейся в переменном звуковом давлении. Эти полости и пузырьки захлопываются во время фазы сжатия. При возникновении кавитации в жидкости происходит интенсивное газовыделение, про­ являющееся в выделении мелких пузырьков, которые под действием гидродинамических потоков объединяют­ ся в более крупные и поднимаются на поверхность жидкости. Порог возникновения 'кавитации увеличивает­ ся с возрастанием вязкости жидкости. В вакууме н при давлениях, превышающих 2 ат, интенсивность кавита­ ции уменьшается.

В качестве источника ультразвуковых колебаний (преобразователя) применяются магннтострпкторы. Матнитострикционный преобразователь основан на том, что

187

ферромагнитное тело, помещенное в магнитное поле, меняет свои размеры. В преобразователях использует­ ся линейная магнитострикция — укорочение или удли­ нение тела в направлении силовых линий магнитного поля. Относительное удлинение тела имеет порядок Ю- 5 —10~s .в зависимости от свойств тела и напряжен­ ности магнитного поля. Магнитострикторы изготовляют­ ся из никеля, железо-кобальтовых и железо-алюминие­ вых сплавов. В технологических ультразвуковых уста­ новках получили применение пакетные шихтованные преобразователи с замкнутыми магнитопроводами. Из­ лучающая поверхность преобразователя имеет прямо­ угольное сечение.

Ультразвук представляет собой периодические меха­ нические упругие колебания с частотой, лежащей выше пределов слышимости •человеческого уха. Число колеба­ ний, совершаемое в 1 сек, называется частотой. Для технологических целей используются частоты в пределе от 16 до 30 кгц.

Колебания источника возбуждения, называемого пре­ образователем или вибратором, создают в окружающей среде упругие напряжения. Ультразвуковые волны в упругой среде распространяются как волны давления, причем частицы упругой среды движутся вдоль направ­ ления распространения.

Ультразвуковая очистка основана на использовании ряда явлений, возникающих в жидких средах при воз­ буждении в них интенсивных ультразвуковых колеба­ ний. Д л я очистки деталей необходимо преодолеть по­ верхностные силы, действие которых обусловливает за­ грязнение деталей. Для преодоления поверхностных сил очищаемые детали погружают в ванну, наполненную жидкостью, совершающей колебания под действием ультразвукового поля.

Находят применение следующие технологические про­ цессы ультразвуковой, очистки деталей: обезжиривание, удаление притирочных паст, различных механических загрязнений и др. Эффективная очистка происходит при применении жидкостей, обладающих высокими моющи­ ми свойствами.

Детали простой формы могут быть очищены и обез­ жирены на установках с рабочей частотой 20—25 кгц при акустической мощности до 1—2,5 кет. При очистке деталей сложной формы и глубоких глухих отверстий

А 88

применяют более высокие рабочие частоты. Качество

№