Презентация - "Презентация_Электрофизические и электрохимические способы обработки материалов"

12.12.2022г. Гр. ТЭО.21
Тема: «Электрофизические и электрохимические
способы обработки материалов»
Преподаватель: Миськив Елена Петровна
ГБПОУ «Снежнянский техникум промышленности и сферы услуг»

Введение. Историческая справка.
Классификация обработки заготовок и физико-химических методов обработки материалов
3. Технологические схемы электроэрозионной обработки
4. Электрохимическая обработка

2. Основные понятия и технологические преимущества.

5. Электроабразивная обработка
6. Анодно-механическая обработка
7. Импульсно-механическая обработка



Вопросы лекции

1. Введение. Из истории
В современном машиностроении возникают технологические проблемы, связанные с обработкой новых материалов и сплавов (например, жаро и кислотостойкие, специальные никелевые стали, тугоплавкие сплавы, композиты, неметаллические материалы (алмазы, рубины, германий, кремний, порошковые тугоплавкие материалы и т.п.) форму и состояние поверхностного слоя которых трудно получить известными механическими методами.

В этих условиях, когда возможность обработки резанием ограничены плохой обрабатываемостью материала изделия, сложностью формы обрабатываемой поверхности или обработка вообще невозможна, целесообразно применять электрофизические и электрохимические методы обработки [1].
На обрабатываемость деталей такими методами (за исключением ультразвукового) не влияют твердость и вязкость материала детали.

Их достоинства следующие:
1) механические нагрузки либо отсутствуют, либо настолько малы, что практически не влияют на суммарную погрешность точности обработки;
2) позволяют изменять форму обрабатываемой поверхности заготовки (детали);
3) позволяют влиять и даже изменять состояние поверхностного слоя детали;
4) не образуется наклеп обработанной поверхности;
5) дефектный слой не образуется;
6) удаляются прижоги поверхности, полученные при шлифовании;
7) повышаются: износостойкость, коррозионная стойкость, прочность и другие эксплуатационные характеристики поверхностей деталей.

В науке и технике о разрушении контактов под действием электрических разрядов было известно давно.
В частности, искровые и дуговые разряды возникают при разрыве или отключении электрических цепей. Электрической эрозии подвержены контакты реле, выключателей, рубильников и других подобных устройств. Электрическая эрозия – очень вредное явление, сокращающее срок службы и снижающее надежность электрических устройств. Много исследований было посвящено устранению, или хотя бы уменьшению такого разрушения контактов.
Над этой проблемой в годы Великой Отечественной войны работали ученые Б.Р. Лазаренко и Н.И. Лазаренко.
За изобретение ЭЭО они были удостоены Государственной премии СССР. Позднее Б.Р.Лазаренко был избран академиком АН Молдавской ССР, где и работал до конца жизни (1910….1979г.г.).
Большой вклад в развитие методов ЭЭО советские ученые и инженеры Б.Н.Золотых, А.Л. Лившиц, Л.С.Палатник, М.Ш.Отто и другие.
Разработка основ электрохимического метода и технологического его применения принадлежит талантливому ученому В.Н.Гусеву (1904…1956г.г.). Первые опыты по размерной электрохимической обработке металлов были проведены в 40-х годах прошлого столетия. В 1954г. он получил патент на заточку сверл с вершинами из карбидов. В последующие годы, как самим Гусевым, так и другими учеными были разработаны различные варианты электрохимической технологии и созданы основы теории электрохимического метода.

КЛАССИФИКАЦИЯ ОБРАБОТКИ ЗАГОТОВОК

1.Электроэрозионная:
- электроискровая;
- электроимпульсная;
электроконтактная
2.Электрохимическая:
- электрохимическая;
- анодно-механическая
5. Лучевая:
- светолучевая;
электронно-лучевая
6. Плазменная.
7. Взрывная.

Классификация методов ЭФ и ЭХ обработки
Химическая:
- химическая;
- химико-механическая;
3. Импульсно-механическая:
- ультразвуковая;
электро
гидравлическая;


4. Химическая:
- химическая;
химико-механическая;

2. Основные понятия и технологические преимущества

Электрофизические методы обработки
Электрофизические методы особенно эффективны при обработке твёрдых материалов и сложных фасонных изделий. При обработке твёрдых материалов механическими способами большое значение приобретает износ инструмента. Преимущество электрофизических методов состоит в том, что для изготовления инструмента используются более дешёвые, легко обрабатываемые материалы. При этом износ инструментов незначителен. Например , при изготовлении некоторых типов штампов механическими способами более 50% технологической стоимости обработки составляет стоимость используемого инструмента. При обработке этих же штампов электрофизическими методами стоимость инструмента не превышает 3, 5%.

01
1). Прошивание – удаление металла из полостей, углублений, отверстий, пазов, с наружных поверхностей .
Прошиванием можно получать поверхности как с прямой, так и с криволинейной осью. Существует два варианта прошивания:
Это пространство называют межэлектродным промежутком (МЭП) или просто промежутком (зазором). При достижении определенной напряженности поля на участке с минимальным расстоянием между поверхностями электродов (минимальным электродным зазором), возникал электрический разряд (протекал импульс) тока, под действием которого происходило разрушение участка заготовки. Продукты обработки попадали в диэлектрическую жидкость 4, где охлаждались, не достигая электрода-инструмента 1, и затем осаждались на дно ванны. Через некоторое время электрод-инструмент 1 прошил заготовку 3. Причем контур отверстия точно соответствовал профилю инструмента.
3. В настоящее время применяют несколько технологических схем электроэрозионной обработки
В качестве генератора импульсов использовалась батарея конденсаторов (С), заряжаемых от источника постоянного тока; время зарядки конденсаторов регулировали реостатом (R).
Электрод-инструмент 1 перемещали к заготовке 3. По мере их сближения возрастала напряженность поля в пространстве между заготовкой и инструментом.

Схемы электроэрозионной обработки

5
– электродвигатель
1
3
03
02 Метод электроимпульсной обработки
2
- импульсный генератор
4
- электрод-инструмент
- заготовка
- ванна для диэлектрической жидкости
При электроимпульсной обработке применяют обратную полярность включения электродов и обрабатывают при действии униполярных импульсов, создаваемых электрическими машинами или электронным генератором.
Метод наиболее целесообразно применять при предварительной обработке штампов, турбинных лопаток, фасонных отверстий в деталях из твердых, нержавеющих и жаропрочных сплавов

03 Метод высокочастотной электроискровой обработки
1 – электрод-инструмент;
2 – заготовка;
3 – трансформатор;
4 – прерыватель;
5 – выпрямитель.
В данной схеме дугового разряда нет, так как электрод-инструмент 1 и заготовка 2 включены во вторичную цепь трансформатора. Производительность метода в 30 … 50 раз выше по сравнению с электроискровым при значительном увеличении точности и уменьшении шероховатости. Износ инструмента незначителен.
Метод исключает структурные изменения и микротрещины в поверхностном слое материала обрабатываемой заготовки.

04 Электроискровая обработка

05 Электроконтактная обработка

4. Электрохимическая обработка

5. Электроабразивная обработка

6. Анодно-механическая обработка

7. Импульсно-механическая обработка

Контрольные вопросы
1. Какие технологические проблемы возникают в современном машиностроении?
2. Каковы достоинства электрофизических и электрохимических методов обработки?
3. Кто основоположник электро-эрозионного способа обработки?
4. Кто разработал основы электрохимического метода обработки?
5. Каковы основные направления в обработке труднообрабатываемых материалов?
6. Как классифицируются физико-химические способы обработки материалов?
7. Каковы преимущества физико-химических методов обработки перед процессами резания?

8. Что такое электроэрозионная обработка?
9. Какие технологические схемы ЭЭО применяются в промышленности?
10. В чем принципиальное отличие электроимпульсной установки от электроискрового станка?

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Артамонов Б.А., Волков Ю.С., Дрожалова В.И. и др. Электрофизические и электрохимические методы обработки материалов. Учебное пособие (в 2-х то-мах)/Под ред. В.П. Смоленцева/- М: Высшая школа, 1983. – 247с и – 208с.
2. Бирюков Б.Н. Электрофизические и электрохимические методы размерной обработки. – М.: Машиностроение, 1981. – 127с.
3. Фотеев Н.К. Технология электроэрозионной обработки. – М.: Машиностроение, 1980. – 180с.
4. Мороз И.И. Электрохимическая обработка металлов. – М.: Машиностроение, 1969. – 208с.
5. Подураев В.Н., Камалов В.С. Физико-химические методы обработки. – М.: Машиностроение, 1973. – 344с.