1. Технологические процессы электрофизических, электрохимических и других методов обработки

В производстве возникают технологические проблемы обработки материалов, когда традиционные методы либо неэффективны, либо неприемлемы.

К таким проблемам относятся обработка весьма прочных или вязких материалов, например, разрезка листов толщиной 20мм из жаропрочной стали, обработка хрупких материалов (стекла, алмаза), фасонная обработка сложных поверхностей, прорезка тонких пазов и обработка отверстий размером в несколько микрометров, получение поверхностей деталей с малой шероховатостью и очень малой толщиной дефектного слоя и т.п.

Подобные проблемы решаются электрофизическими и электрохимическими методами обработки (ЭФХМО), такими, как электрохимическая, электроэрозионная, ультразвуковая, плазменная, светолучевая, гидроструйная.

Эффективность применения ЭФХМО тем выше, чем сложнее форма обрабатываемой поверхности и выше физико-механические свойства заготовки, особенно твердость, вязкость.

1. Электроэрозионные методы обработки

Электроэрозионные методы основаны на явлении эрозии (разрушения) электродов из токопроводящих материалов при пропускании между ними импульсного электрического тока. Электрический разряд происходит в заполненном газом или диэлектрической жидкостью (керосином, минеральным маслом и т.п.) межэлектродном промежутке размером 0,01...0,05мм.

При наличии потенциала на электродах межэлектродное пространство ионизируется. Когда разность потенциалов достигает определенной величины, в среде между электродами образуется канал проводимости, по которому устремляется электрическая энергия в виде импульсного искрового или дугового разряда. Благодаря высокой концентрации энергии, реализуемой во времени за 10^-5...10^-8с, мгновенная плотность тока в канале проводимости достигает 8000...10000А/мм², в результате чего температура на поверхности обрабатываемой заготовки-электрода возрастает до 10000...12000С.

При этой температуре мгновенно оплавляется и испаряется элементарный объем металла, и на обрабатываемой поверхности образуется лунка. Удаленный металл застывает в диэлектрической жидкости в виде сферических гранул диаметром 0,01...0,005мм.

Следующий импульс тока пробивает межэлектродный промежуток там, где расстояние между электродами окажется наименьшим.

Для обеспечения непрерывности процесса обработки необходимо, чтобы зазор между инструментом - электродом и заготовкой был постоянным: это обеспечивается механизмом автоматической подачи инструмента.

Рис. 4.66. Схема электроэрозионной обработки

Электроэрозионными методами возможно обработать фасонные отверстия, в том числе с криволинейными осями (например, винтообразную канавку в закаленном шаре), фасонные полости и поверхности, можно вырезать заготовку из листа при использовании проволочного или ленточного электрода-инструмента, осуществлять клеймение и т.д.

На рис. 4.26 показана схема обработки фасонной полости штампа. В зависимости от энергии источников питания возможно реализовать жесткий (высокопроизводительный) средний либо мягкий (отделочный) режимы. Последний позволяет достигнуть точности размеров до 0,002мм и 8...10-го класса шероховатости поверхности.