Реферат: Обработка материалов электрическим током и лазером

👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻

Костромской автотранспортный техникум
«Обработка материалов электрическим током и лазером»
Технология электроэрозионной обработки 4
Сущность электроэрозионной обработки 4
Общая характеристика процесса электроэрозионной обработки 8
Типовые операции электроэрозионной обработки 8
Электроискровая и электроимпульсная обработка 11
К электротехнологии относятся электрические способы обработки металлов, получившие большое развитие за последнее десятилетие.
Электрическими способами обработки называются такие виды обработки, при осуществлении которых съем металла или изменение структуры и качества поверхностного слоя детали являются след­ствием термического, химического или комбинированного действия электрического тока, подводимого непосредственно (гальваническая связь) к детали и инструменту. При этом преобразование электриче­ской энергии в другие виды энергии происходит в зоне обработки, образованной взаимодействующими поверхностями инструмента и обрабатываемой детали.
Технология электроэрозионной обработки
Разрушение поверхностных слоев материала под влиянием внешнего воздействия электрических разрядов называется электрической эрозией. На этом явлении основан принцип электроэрозионной обработки (ЭЭО).
Электроэрозионная обработка заключается в изменении формы, размеров, шероховатости и свойств поверхности заготовки под воздействием электрических разрядов в результате электрической эрозии (ГОСТ 25331-82).
Под воздействием высоких температур в зоне разряда происходят нагрев, расплавление, и частичное испарение металла. Для получения высоких температур в зоне разряда необходима большая концентрация энергии. Для достижения этой цели используется генератор импульсов. Процесс ЭЭО происходит в рабочей жидкости, которая заполняет пространство между электродами; при этом один из электродов — заготовка, а другой — электрод-инструмент.
Под действием сил, возникающих в канале разряда, жидкий и парообразный материал выбрасывается из зоны разряда в рабочую жидкость, окружающую его, и застывает в ней с образованием отдельных частиц. В месте действия импульса тока на поверхности электродов появляются лунки. Таким образом осуществляется электрическая эрозия токопроводящего материала, показанная на примере действия одного импульса тока, и образование одной эрозионной лунки.
Материалы, из которых изготавливается электрод-инструмент, должны иметь высокую эрозионную стойкость. Наилучшие показатели в отношении эрозионной стойкости ЭИ и обеспечения стабильности протекания электроэрозионного процесса имеют медь, латунь, вольфрам, алюминий, графит и графитовые материалы.
Рабочие жидкости (РЖ) должны удовлетворять следующим требованиям:
— обеспечение высоких технологических показателей ЭЭО;
— термическая стабильность физико-химических свойств при воздействии электрических разрядов с параметрами, соответствующими применяемым при электроэрозионной обработке;
— низкая коррозионная активность к материалам ЭИ и обрабатываемой заготовки;
— высокая температура вспышки и низкая испаряемость;
— отсутствие запаха и низкая токсичность.
При электроэрозионной обработке применение получили низкомолекулярные углеводородистые жидкости различной вязкости; вода и в незначительной степени кремнийорганические жидкости, а также водные растворы двухатомных спиртов.
Для каждого вида ЭЭО применяют рабочие жидкости, обеспечивающие оптимальный режим обработки. На черновых режимах рекомендуется применять рабочие жидкости с вязкостью (смесь керосин-масло индустриальное), а на чистовых (керосин, сырье углеводородное).
Электроды-инструменты (ЭИ) должны обеспечивать стабильную работу во всем диапазоне рабочих режимов ЭЭО и максимальную производительность при малом износе. Электроды-инструменты должен быть достаточно жестким и противостоять различным условиям механической деформации (усилиям прокачки РЖ) и температурным деформациям.
На поверхности ЭИ не должно быть вмятин, трещин, царапин и расслоения. Поверхность ЭИ должна иметь шероховатость
При обработке углеродистых, инструментальных сталей и жаропрочных сплавов на никелевой основе используют графитовые и медные ЭИ. Для черновой ЭЭО заготовок из этих материалов применяются ЭИ из алюминиевых сплавов и чугуна, а при обработке отверстий — ЭИ из латуни. При обработке твердых сплавов и тугоплавких материалов на основе вольфрама, молибдена и ряда других материалов широко применяют ЭИ из композиционных материалов, так как при использовании графитовых ЭИ не обеспечивается высокая производительность из-за низкой стабильности электроэрозионного процесса, а ЭИ из меди имеют большой износ, достигающий десятка процентов, и высокую стоимость.
Износ ЭИ зависит от материала, из которого он изготовлен, от параметров рабочего импульса, свойств РЖ, площади обрабатываемой поверхности, а также от наличия вибрации.
На выбор материала и конструкции ЭИ существенное влияние оказывают материал заготовки, площадь обрабатываемой поверхности, сложность ее формы, требования к точности и серийности изделия.
По технологическому назначению эти станки классифицируют на универсальные, специализированные и специальные.
В таблице 2.1 приведены характеристики некоторых электроэрозионных станков.
Таблица 1 — Электроэрозионные станки.

Прошивание отверстий. Производительность — скорость углубления — 15 мкм/мин.
Типовой технологический процесс ЭЭО на копировально-прошивочных станках заключается в следующем:
* заготовку фиксируют и жестко крепят на столе станка или в приспособлении. Тяжелые установки (весом выше 100 кг) устанавливают без крепления. Устанавливают и крепят в электродержателе ЭИ. Положение ЭИ относительно обрабатываемой заготовки выверяют по установочным рискам с помощью микроскопа или по базовым штифтам. Затем ванну стакана поднимают и заполняют РЖ выше поверхности обрабатываемой заготовки.
* Устанавливают требуемый электрический режим обработки на генераторе импульсов, настраивают глубинометр и регулятор подачи. В случае необходимости включают вибратор и подкачку РЖ.
* В целях повышения производительности и обеспечения заданной шероховатости поверхности обработку производят в три перехода: предварительный режим — черновым ЭИ и окончательный — чистовым и доводочным.
По технологическим признакам устанавливаются следующие виды ЭЭО:
При ЭЭО прошивают отверстия на глубину до 20 диаметров с использованием стержневого ЭИ и до 40 диаметров — трубчатого ЭИ. Глубина прошиваемого отверстия может быть значительно увеличена, если вращать ЭИ, или обрабатываемую поверхность, или и то и другое с одновременной прокачкой РЖ через ЭИ или с отсосом ее из зоны ОбРаБотки. Скорость ЭЭПр достигает 2-4 мм/мин.
Маркирование выполняется нанесением на изделие цифр, букв, фирменных знаков и др. Электроэрозионное маркирование обеспечивает высокое качество, не вызывает деформации металла и не создает зоны концентрации внутреннего напряжения, которое возникает при маркировании ударными клеймами. Глубина нанесения знаков может колебаться в пределах от 0,1 до 1 мм.
Операция может выполняться одним ЭИ и по многоэлектродной схеме. Изготавливаются ЭИ из графита, меди, латуни, алюминия.
Производительность составляет около 3-8 мм/с. Глубина знаков зависит от скорости движения электрода. При скорости движения электрода более 6 мм/с четкость знаков ухудшается. В среднем на знак высотой 5 мм затрачивается около 4 с.
В основном производстве ЭЭВ применяют при изготовлении деталей электро-вакуумной и электронной техники, ювелирных изделий и т.д. в инструментальном производстве, при изготовлении матриц, пуансонов, пуансонодержателей и других деталей, а также вырубных штампов, копиров, шаблонов, цанг, лекал, фасонных резцов и др.
Этот процесс шлифования применяют для чистовой обработки труднообрабатываемых материалов, магнитных и твердых сплавов.
Отклонение размеров профиля после электроэрозионного шлифования находится в пределах от 0,005 до 0,05 мм, шероховатость R a
= 2,5¸0,25, производительность — 260 мм 2
/мин.
Электроискровая и электроимпульсная обработка

Электрическими способами обработки называются такие виды обработки, при осуществлении которых съем металла или изменение структуры и качества поверхностного слоя детали являются след­ствием термического, химического или комбинированного действия электрического тока, подводимого непосредственно (гальваническая связь) к детали и инструменту. При этом преобразование электриче­ской энергии в другие виды энергии происходит в зоне обработки, образованной взаимодействующими поверхностями инструмента и обрабатываемой детали.
Электрическая обработка включает в себя электроэрозионные, электрохимические, комбинированные электроэрозионно-химические и электромеханические способы обработки (схема 1).
При электроэрозионных способах обработки съем металла и изме­нение свойств поверхности детали являются результатом терми­ческого действия электрического тока.
В свою очередь, электроэрозионные способы обработки металлов по назначению различаются на способы, при помощи которых осу­ществляется:
а) электроэрозионная размерная
обработка металлов (съем металла и придание заготовке заданной формы и размера);
б) электроэрозионное упрочнение
или покрытие
(изменение свойств поверхностного слоя).
В настоящее время известны и применяются следующие основные способы электроэрозионной обработки: электроискровой, электроимпульсный

и электроконтактный
. Практически к этой же группе следует отнести и анодно-механический
способ, так как электро­химический съем металла (анодное растворение) применяется лишь на доводочных режимах и притом не во всех случаях использования этого метода.
Схема 1. Общая классификация электроэрозионных способов обработки металлов.

Как видно из схемы 1, электроискровой

и электроимпульсный

способы позволяют произвести как съем металла, так и упрочнение; анодно-механический
и электроконтактный
- только съем металла.
В зависимости от того, каким способом производится обработка или упрочнение, можно говорить об электроискровой, электроимпульсной

, электроконтактной
или анодно-механической
размерной обработке или упрочнении.
Приведенные определения и классификация позволяют рассматривать электрическую обработку металлов как самостоятельную отрасль электротехнологии.
С появлением электрических способов обработки оказалось в принципе возможным осуществление методами электротехнологии всего комплекса операций, необходимых для превращения заго­товки в готовую деталь, включая и ее термическую обработку.
Электроэрозионные способы не исключают механическую обра­ботку, а дополняют ее, занимая свое определенное место, соответ­ствующее их особенностям, а именно: возможности обработки токопроводящих материалов с любыми физико-механическими свой­ствами и отображения формы инструмента в изделии. Следовательно, использование электроэрозионных способов обработки будет раз­виваться с повышением твердости и вязкости обрабатываемых мате­риалов, с усложнением формы детали и обрабатываемых поверх­ностей (полости сложной конфигурации, отверстия с криволинейной осью, отверстия весьма малого диаметра, тонкие и глубокие щели простой и сложной формы и т. п.), наконец, с улучшением технико-экономических показателей электроэрозионных способов обработ­ки - повышением производительности, чистоты поверхности, точ­ности, стойкости инструмента и снижением энергоемкости процесса.
Особо перспективным является использование электрических способов для обработки деталей из твердых сплавов, жаропрочных сталей и специальных трудно обрабатываемых сплавов, получающих все большее применение в связи с повышением давлений, температур и скоростей в машинах и аппаратах.
Отдельные элементы разновидностей и частные применения электроэрозионной обработки металлов были известны давно. Напри­мер, резка металлов с наложением электрического тока (так называе­мая, электрофрикционная
резка, близкая по схеме и параметрам к электроконтактной
обработке) применялась около 70 лет тому назад; поверхностное упрочнение угольным электродом с помощью электрического тока по методу Д. Н. Дульчевского предложено в 1928 г. и др.
Однако быстрое развитие способов электроэрозионной обработки металлов и превращение их в самостоятельную отрасль электротехнологии началось вскоре после изобретения в 1943 г. Б. Р. и Н. И. Лазаренко электроискрового

способа и В. Н. Гусевым - анодно-механического
способа.
Эти способы были дополнены в 1948 г. новым применением электроконтактной обработки (заточка по методу инж. М. Е. Перлина), получившим дальнейшее развитие в работах Харьковского электро­технического института, Харьковского подшипникового завода (об­работка шаров по методу инж. Б. П. Гофмана), ХТЗ имени Орджоникидзе (обработка траков), научно-исследовательского института Минсудпрома (обработка гребных винтов) и др.
Развитие электроискрового

и анодно-механического
способов шло по линии создания многочисленных опытных конструкций приспо­собленных и специальных электроэрозионных станков, автоматиче­ских регуляторов и освоения новых технологических операций. Технические характеристики этих способов - производительность, стойкость инструмента, энергоемкость, удобство в эксплуатации - за этот период не получили сколько-нибудь существенного изменения в лучшую сторону.
В электроискровом

способе, основанном на применении зависи­мых (конденсаторных) релаксационных генераторов импульсов, практически исчерпаны возможности дальнейшего повышения про­изводительности, снижения износа инструмента и энергоемкости. Оказались необходимыми принципиально новые технические реше­ния и отказ от конденсаторных схем. Первые шаги в этом направле­нии были сделаны в 1950 г. в Конструкторском Бюро Министерства Станкостроительной и Инструментальной Промышленности (КБ МСиИП) в области создания новых источников питания импульсным током (независимых генераторов импульсов) для прошивочно-копировальных работ и Одесским политехническим институтом в области разработки источников импульсного тока для обработки вращающим­ся инструментом на мягких режимах (для изготовления надфилей).
Новый способ обработки, основанный на применении независимых генераторов импульсов напряжения и тока, получил название электроимпульсного.


С 1951 г. электроимпульсный

способ разрабатывался в тесном содружестве тремя организациями: Конструкторским бюро МСиИП, Лабораторией электрических методов обработки Экспериментального научно-исследовательского института металлорежущих станков и кафедрой электрических машин Харьковского политехнического института имени В. И. Ленина.
Электроимпульсный

способ обработки при осуществлении прошивочно-копировальных работ позволил по сравнению с электроискровым

способом повысить скорость съема металла на жестких режимах в 5-10 раз при наличии возможности ее дальнейшего увеличения, снизить износ инструмента в 5-20 раз и энерго­емкость в 2-3 раза.
Приводимые в данной работе сведения характеризуют в целом современное состояние техники, технологии и производственного использования электроэрозионной обработки металлов. Наибольшее внимание уделяется при этом электроимпульсному

способу обра­ботки, обладающему лучшими технико-экономическими показате­лями и более широкой областью применения, чем электроискровой

. Из различных применений электроимпульсной

обработки излагаются, в основном, более исследованные прошивочно-копировальные работы, представляющие наибольшую трудность для осуществления и более универсальные по технологическим возможностям.
Электрическая обработка металлов и ее разновидность - электроэрозионная обработка - представляют самостоятельную отрасль электротехнологии, находящуюся на начальной ступени развития.
Возможность получать с помощью лазеров световые пучки высокой мощности до 10 12
–10 16
вт/см 2

при фокусировки излучения в пятно диаметром до 10-100 мкм
делает лазер мощным средством обработки оптически непрозрачных материалов, недоступных для обработки обычными методами (газовая и дуговая сварка). Это позволяет осуществлять новые технологические операции, например, просверливание

очень узких каналов

в тугоплавких материалах, различные операции при изготовлении пленочных микросхем, а также увеличения скорости

обработки

деталей. При пробивании отверстий

в алмазных кругах сокращает время обработки одного круга с 2-3 дней до 2 мин. Наиболее широко применяется лазер в микроэлектронике, где предпочтительна сварка

соединений, а не пайка. Основные преимущества: отсутствие механического контакта, возможность обработки труднодоступных деталей, возможность создания узких каналов, направленных под углом к обрабатываемой поверхности.
Таким образом новые методы обработки металлов нашли широкое применение в отраслях промышленности и машиностроения. С помощью этих методов существенно повышается качество и точность обработки материалов.
1. Немилов Е.Ф. “Электроэрозионная обработка материалов”, Л., изд-во “Машиностроение”, 1989 г.
2. Фатеев Н.К. “Технология электроэрозионной обработки”, Л., изд-во “Машиностроение”, 1990 г.. Артамонов Б.А., Волков Ю.С. и др. Электрофизические и электрохимические методы обработки материалов. Москва, "Высшая школа", 1983
3. Лившиц А.Л. Электроэрозионная обработка металлов. Москва, "Высшая школа", 1979
4. Артамонов Б.А. и др. Размерная электрическая обработка металлов. Москва, "Высшая школа", 1978
5. Справочник по электрохимическим и электрофизическим методам обработки. Под ред. Волосатова В.А. Ленинград, "Машиностроение", 1988

Название: Обработка материалов электрическим током и лазером
Раздел: Рефераты по технологии
Тип: реферат
Добавлен 11:08:54 27 сентября 2005 Похожие работы
Просмотров: 1821
Комментариев: 16
Оценило: 6 человек
Средний балл: 3.7
Оценка: 4   Скачать

Назначение и краткая характеристика


Станок настольный электроэрозионный копировально-прошивочный. Универсальный.
Изготовление рабочих деталей пресс-форм, фасонных деталей из труднообрабатываемых штампов. Производительность — 70 мм 2
/мин, шероховатость — R a
= 0,8¸0,4.
Электроэрозионный копировально-прошивочный станок. Универсальный.
Обработка сложнопрофильных отверстий. Производительность — 250 мм 2
/мин, шероховатость — R a
= 1,25.
Электроэрозионный копировально-прошивочный станок. Универсальный.
Изготовление элементов деталей из труднообрабатываемых сплавов, прореза отверстий. Производительность — 1200 мм 2
/мин, шероховатость — R a
= 2,5.
Электроэрозионный станок копировально-прошивочный с ЧПУ. Универсальный.
Изготовление элементов деталей ковочных штампов, прореза фасонных отверстий. Производительность — 200 мм 2
/мин, шероховатость — R a
= 3,2¸1,6.
Переносной электроэрозионный станок. Специальный.
Электроэрозионный станок с программным управлением для профильной вырезки.
Вырезка проволочным ЭИ деталей вырубных штампов, матриц, шаблонов. Производительность — 18 мм 2
/мин. Шероховатость — R a
=1,25.
Электроэрозионный станок, вырезной, высокой точности с ЧПУ. Специализированный.
Вырезка проволочным ЭИ деталей вырубных штампов, матриц, фасонных резцов, шаблонов. Производительность — 40 мм 2
/мин. Шероховатость — R a
= 1,25.
Электроэрозионный станок, фотокопировальный. Специализированный.
Вырезка проволочным ЭИ деталей вырубных штампов, матриц, шаблонов, изделий народного потребления. Производительность — 20 мм 2
/мин. Шероховатость — R a
= 1,25.
Если Вам нужна помощь с учебными работами, ну или будет нужна в будущем (курсовая, дипломная, отчет по практике, контрольная, РГР, решение задач, онлайн-помощь на экзамене или "любая другая" учебная работа...) - обращайтесь: https://clck.ru/P8YFs - (просто скопируйте этот адрес и вставьте в браузер) Сделаем все качественно и в самые короткие сроки + бесплатные доработки до самой сдачи/защиты! Предоставим все необходимые гарантии.
Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Да, но только в случае крайней необходимости.

Реферат: Обработка материалов электрическим током и лазером
Реферат: Понятие и сущность инфляционных процессов
Реферат: Victorian Literature 2 Essay Research Paper Gibson
Картина Попова Первый Снег Сочинение 7
Курсовая работа по теме Психолого-социальные аспекты сопровождения персонала военно-медицинского профиля
Контрольная работа: Системы автоблокировки
Реферат: Immigration Essay Research Paper One of the
Общие Сведения О Предприятии Отчет По Практике
Контрольная Работа На Тему Административная Реформа
Английский Язык Контрольная Работа Ваулина
Курсовая работа по теме Спектральный анализ и исследование систем
Сочинение 3 Класс Лиса И Заяц
Контрольная Работа На Тему Теория Портфеля Г.Марковица И Модель Оценки Доходности Финансовых Активов
Реферат На Тему Туберкулез И Вич Инфекция
Психологическое Консультирование Рефераты
Курсовая работа по теме Исторические аспекты развития денежных систем
Реферат: История литературоведения примерные темы ов по истории и философии науки
Государственное Регулирование Кризисов Реферат
Контрольная Работа По Алгебре Тема
Курсовая работа: Анализ текучести кадров
Курсовая работа: Коммерческая деятельность на транспорте и сервисное обслуживание потребителей пассажирских и
Реферат: Правоохранительные органы Российской Федерации
Доклад: Причины и методы борьбы с безработицей
Реферат: Личность в дошкольном возрасте