Файл: Де Барр, А. Е.pdf

6. ОТКЛЮЧЕНИЕ ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ

Повреждение, возникающее в результате искры, зависит в боль­ шой степени от ее длительности. Время, необходимое для отключе­ ния источника энергии после появления искры, должно быть очень коротким. Оно зависит от скорости.обнаружения возмущений и от скорости, с которой источник энергии может, быть отключен от сети. Например, датчику ценообразования, используемому для отклю­ чения контактора источника питания постоянного тока, требуется 50 мсек для отключения источника энергии после появления искры; это относительно большое' время, за которое может произойти повреждение детали и Инструмента.

Использование вместо контактора тиристорного преобразова­ теля позволяет отключить источник тока от сети с помощью дат­ чика искрообразования за время менее 10 мсек. Для гашения энер­ гии, запасенной силовым трансформатором, применяют короткозамыкающие тиристоры, подключенные на'выходных шинах станка. При появлении возмущений происходит отключение контактора от сети с одновременным включением короткозамыкающих тири­ сторов, так что источник питания и группа кремниевых выпрями­ телей защищены от перегрузки. Система обеспечивает отключение за 5 мсек. При условии, что устройства для обнаружения возмуще­ ний достаточно чувствительны, эта система обеспечивает надежную защиту от повреждения.

Г л а в а 12

ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

1. ТИПИЧНЫЕ СЛУЧАИ ПРИМЕНЕНИЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

Как технический, так и экономический успех электрохимиче­ ской обработки зависит в решающей степени от правильного при­ менения процесса с учетом его недостатков.

Отверстия в цилиндрической втулке. Впускные и выпускные отверстия в цилиндрических втулках (рис. 12.1) обычно изготов­ ляют прошивкой, за которой следуют фрезерование и полирова­ ние. Полагают, что в этом случае можно использовать электрохи­ мическую обработку, главным образом потому, что она на дает остаточных напряжений. Кроме того, электрохимическая обра­ ботка во много раз производительнее, так как заменяет две опе­ рации, а именно прошивку и фрезерование.

Фактически экономичнее обрабатывать узкую полоску мате­ риала вокруг кромки отверстия вместо того, чтобы растворять весь металл для получения отверстия. Поэтому операцию прошивки выполняют с изоляцией центральной части инструмента резиновой подушкой. Подушка снабжается пружиной, так что материал, который нужно удалить, в конце операции держится между подуш­ кой и изолированной опорой снизу. Такая предосторожность необ­ ходима в операциях прошивки, в противном случае может про­ изойти искрение, когда металл отделяется от детали.

Электролит подается через инструмент, между центральной подушкой и стенкой, и затем откачивается вверх. Кромка инстру­

Углубление в лопатке соплового аппарата. Углубление глу­ биной 1,2 мм (рис. 12.2) должно быть обработано на поверхности лопатки соплового аппарата. Вследствие высокой твердости сплава на основе никеля время обычного фрезерования было довольно большим, а срок службы фрез незначительным. Электрохимическая обработка оказалась более производительной операцией для полу­ чения углублений, хотя встретилось затруднение в обеспечении соответствующего потока по всей площади, которую нужно обра­ ботать.

Остающийся после электрохимической обработки выступ удалялся фрезерованием или шлифованием.

При рассмотрении экономичности электрохимической обработки следует различать две возможные области применения процесса. Во-первых, деталь может быть изготовлена обычными методами, но вследствие особых возможностей электрохимической обработки может быть достигнута определенная экономия производствен­ ных затрат. При этом можно сравнить затраты на тот или другой метод, и если электрохимическая обработка применена правильно, то она обеспечит значительные преимущества. Во-вторых, опера­ ции которые нельзя выполнить обычными методами, становятся возможными при использовании электрохимической обработки. Примером является прошивка глубоких отверстий малого диа­ метра в охлаждаемых лопатках газовых турбин. В настоящее

Обычным способом такие отверстия получить невозможно, и по­ этому непосредственного сравнения затрат сделать нельзя. Тем не менее в результате охлаждения лопаток достигается значитель­ ная экономия расхода топлива реактивного двигателя. В отдель­ ных случаях электрохимическая обработка позволяет конструк­ тору вводить технические усовершенствования в конструкцию детали.

Экономический успех использования электрохимической об­

легко обрабатывается обычным способом. Применение электрохи­ мической обработки может быть обосновано только высокой ско­ ростью съема металла, сложностью формы детали и вязкостью ма­ териала либо комбинацией этих факторов (рис. 12.18).

Рассмотрим пример экономически выгодного применения элек­ трохимической обработки. Операцию обычно выполняют на копи- ровально-фрезерном станке «Hudrotel» из-за сложности детали. Вследствие высокой твердости никелевого сплава и большого числа операций время обработки на этом станке было немного больше

в заработной плате, так и во времени обработки значительна, и, следовательно, может быть найдено экономическое оправдание использованию электрохимической обработки.

Стоимость копировально-фрезерных операций. Стоимость копи-

смены стоимость составит 1,8 р./ч. Итак, общая стоимость работы на станке в течение 30 ч составит более 50 р.

Предположим, что труд квалифицированного рабочего стоит 1,1 р./ч (без учета накладных расходов), тогда общая стоимость труда за 30 ч составит 33 р.

Приспособлений й копиры должны быть изготовлены с общей

электроэнергии будет 1,4 р. Вследствие больших зубчатых пере­

металлорежущего станка. Коррозионный характер процесса влияет на детали станка; первые модели электрохимических станков, вероятно, устаревают быстрее, чем полностью усо­ вершенствованные обыкновенные копировально-фрезерные стан­ ки. Амортизация, следовательно, будет осуществляться на про-

. тяжений 5 лет. При условии двухсменной работы и фонде вре­ мени 3000 ч в год стоимость использования станка в течение 1 ч составит 6,2 р., что является стоимостью станка в пересчете на 1 де­ таль, так как время обработки равно 1 ч. Себестоимость труда со­ ставляет 1,1 р. на деталь, так как время обработки равно 1 ч без учета накладных расходов.

Стоимость инструмента для электрохимической обработки может быть очень высокой. В рассматриваемом случае она может быть до 9000 р. Таким образом, стоимость инструмента составляет 4,4 р. на деталь. Ток, используемый в этой операции, повышается до максимального значения только к концу операции и поддержи­ вается таким короткое время, когда происходит обработка всей поверхности детали. Следовательно, средний ток составляет 5000 А; рабочее напряжение 15 В. Таким образом, расход энергии на протя­ жении 1 ч обработки составляет 75 кВт ч. Существует также допол-