21.7. Электронно-лучевая обработка

Метод основан на использовании энергии сфокусированного электронного луча для обработки твёрдых материалов посредством их местного плавления. В вакууме создаётся импульсный электронный луч с частотой 1…3000 Гц и временем импульсов 0,00005 с при скорости электронов 115000…165000 км/с, с температурой в зоне обработки около 6000 С⁰.

Электронно-лучевая установка состоит из:

- источника питания;

- вакуумной системы;

- блока управления;

- электронной пушки.

Электронная пушка (рис. 21.5) состоит из термоэлектронного катода, уп-

Рис. 21.5. Схема электронной пушки

равляющего электрода 1, импульсного генератора (модулятора) 2, электромагнитного регулирующего устройства 3, магнитной линзы 4 и отклоняющей системы 5. Импульсный генератор 2 обеспечивает прерывистость электронного луча для ограничения нагрева зоны обработки, а электромагнитное регулирующее устройство 3 стабилизирует его. Магнитная линза 4 фокусирует луч до необходимого диаметра на поверхности заготовки (минимальный диаметр достигает 0,01 мм), а отклоняющее устройство 5 перемещает луч по обрабатываемой поверхности.

Производительность метода очень велика. Например стальной лист толщиной 1 мм режется со скоростью до 1200 мм/мин.

21.8. Светолучевая обработка

Метод основан на нагреве рабочей зоны за счёт электромагнитных колебаний светового диапазона, получаемых с помощью оптических квантовых генераторов (лазеров).

Этими электромагнитными колебаниями можно управлять, можно фокусировать в тонкие параллельные пучки с углом расхождения луча , с высокой когерентностью. Когерентный световой луч обладает высокой плотностью световой энергии.

На рис. 21.6 представлена схема обработки лучом лазера с рабочим телом

Рис. 21.6. Схема лазерной обработки

из монокристалла рубина (оксид алюминия, в котором около 0,05 % атомов алюминия заменены атомами хрома). Основные элементы лазерной установки:

3 – рубиновый стержень; 4 – лампа накачки; 1 – регулирующий фотоэлемент; 2

– светофильтр; 5 – оптическая система; 6 – рабочая камера; 7 – механизм подачи заготовки; 8 – заготовка.

Исходящий из установки луч можно сфокусировать до диаметра 0,01 мм. При этом в фокусе луча обрабатываемый материал разогревается до десятков тысяч градусов и испаряется.

Указанным методом можно обрабатывать любые поверхности в любых материалах, достигая шероховатости поверхности = 2,50…1,25 мкм.

Вопросы для самопроверки

1. Перечислите электро-физические методы обработки деталей.

2. Опишите следующие технологические процессы:

- анодно-механической обработки деталей;

- электро-химического прошивания отверстий;

- электро-термический метод обработки;

- электро-эрозионной обработки;

- электро-гидравлический метод обработки;

- ультразвуковая обработка;

- электронно-лучевая обработка;

- свето-лучевая обработка.

Рекомендации по практическому использованию изложенного материала

1. Изучить электро-физические методы обработки, используемые на выбранном Вами предприятии.

2. Спланируйте технологический маршрут электро-физической обработки заданной детали.

3. Выберите способ обработки конкретной детали и установите режимы обработки.