Файл: Лурье, Г. Б. Основы технологии абразивной доводочно-притирочной обработки учебник.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 161

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ii-ibiM координатам. По аналогичным схемам работают многие другие конструкции установок с неирофплнро- в а н н ы м элект р одом.

Узел перемоток проволоки установки ЭКУ-1 работа­ ет следующим образом. Тонкая проволока 1, которая является обрабатывающим электродом, перематывается с катушки 8 на катушку 3 с постоянной скоростью при •помощи электродвигателя 4 типа РД-09. Проволока про­ ходит через подтормаживающие диски 5, которые при­ жимаются один к другому пружиной 6, этим обеспечи­ вается необходимое натяжение проволоки. Усилие при­ жатия дисков регулируется гайкой 7. Точное направле­ ние проволоки п подвод к пей напряжения осуществ­ ляются направляющими роликами 2. Верхний направ­ ляющий ролик можно сдвинуть относительно нижнего

Рис. 79. Кинематическая схема уста­ новки ЭКУ-1

на 3—5 мм. На катушке 3 проволока укладывается равномерно, благодаря возвратно-поступательному пере­ мещению катушки вдоль оси с червячным колесом через рычаг 9. Кулачок укреплен -на одной осп с червячным колесом, вращение которого передается от электродви­ гателя 4 через пару шестерен и червяк. К проволоке, являющейся электродом-инструментом, напряжение от генератора импульсов подводится с помощью щетки.

181

Другой полюс генератора присоединяется к обрабаты­ ваемой детали 10.

На Ярославском заводе топливной аппаратуры про­ ведены работы по внедрению электроискрового метода обработки прецизионных детален топливной аппарату­ ры. Основным вопросом внедрении электроискровой об­ работки было получение заданного класса чистоты обработанной поверхности с обеспечением определенно­ го количества снимаемого металла. В основу источни­

ков питания станков положен генератор

импульсов.

В качестве возбудителя искрового разряда

используется

обычный конденсатор, применяемый в радиоаппаратуре. С сто помощью можно получить высокую частоту сле­ дования разрядов, равную сотням тысяч разрядов в се­

кунду,

а это необходимо тогда,

когда требуется по­

лучить

у

детали возможно более

гладкую

поверх­

ность.

 

 

 

 

 

 

 

На станках для обработки ствола втулки плунжера

чистота

обработанной

поверхности

лежит

в

пределах

V 6 класса

при съеме

металла

0,08

мм

по

диаметру.

При обработке запорного конуса распылителя чистота обработанной поверхности лежит в пределах V 9 клас­ са при съеме металла 0,01 мм по глубине залегания конуса.

Особое внимание при внедрении электроискровой об­ работки было уделено получению точной геометрии обработанной детали. Жесткие требования к правиль­ ности геометрической формы прецизионных деталей за­ ставили применить на станках специальные головки, конструкция которых обеспечивает регулирование и под­ держание определенного положения деталей отпосительно электродов-ннструментов.

В качестве рабочей жидкости наилучшие результаты при обработке с точностью до 0,01 мм получены при

применении

дизельного

топлива

марки

Л.

Обладая

сравнительно

высокой

температурой вспышки

65

°С,

оно легче, чем другие жидкости, поддается

очистке,

не

раздражает кожного покрова рук, почти

в

два

раза

дешевле индустриальных масел, специфический

запах

его быстро выветривается.

 

 

 

 

 

Электроискровая обработка позволила ликвидировать

часть ручных

операций

по доводке

деталей

абразивны­

ми пастами и заменить их станочными операциями. При этом повысилась производительность труда и культура

182


производства, улучшились условия труда, стало возмож­ ным организовать обслуживание одновременно 2—3 электроискровых станков одним оператором.

§ 43. ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЕ ШЛИФОВАНИЕ

Электроабразнвная чистовая обработка основана на электрохимическом растворении труднообрабатываемых сталей и твердых сплавов при одновременном механи­ ческом удалении продуктов растворения из зоны обра­ ботки . Такая обработка производится абразивными кру­ гами, проводящими электрический ток, и обеспе­ чивает высокую чистоту н точность обработки деталей. Электропроводный абразивный круг является одновре­ менно и катодом и инструментом, удаляющим анодную' пленку.

Схема работы электроабразпвного круга показана на рис. 80. Круг состоит из абразивных зерен 1, элек­ тропроводного наполнителя и связки 2. Он соединен с отрицательным, а обрабатываемая деталь 3 с положи­ тельным полюсом источника тока. В зазор 4, создаваемый абразивными зернами меж­ ду обрабатываемой поверх­ ностью и кругом, непрерыв­ ной струей подается рабочая жидкость. При прохождении электрического тока через электроды и рабочую жид­ кость обрабатываемая по­ верхность детали (анод)

подвергается электрохими­ ческому растворению с об­ Рис. 80. Схема работы

разованием топкой механи­ электроабразивмого круга'

чески прочной пленки 5 с высоким электрическим сопро­ тивлением. При вращении крута абразивные зерна уда­ ляют продукты анодного растворения (анодную плен­ ку) и увлекают частицы электролита 6, непрерывно обновляя его в при анодном пространстве.,В процессе работы абразивные зерна круга изнашиваются и раз­ рушаются, вследствие чего зазор между обрабатывае­ мой деталью и электропроводной связкой круга умень­ шается; происходит пробой тонкого слоя электролита, приводящий к выгоранию графита и бакелита и вос-

183

становлению прежней величины промежутка. Разрушен­ ные поверхностные слои обрабатываемого твердого сплава снимаются абразивными зернами и выносятся из зоны обработки. Процесс обработки проводится при

удельном давлении

0,5—1,0 кГ/см\ Расход абразива по

сравнению

с обычным шлифованием

снижается в 6—

8 раз.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Схема

электроабразивной

обработки

приведена на

рис. 81. Электропроводный абразивный

круг

2 при по­

мощи скользящего

контакта

1 соединен с отрицатель­

 

 

 

 

ным полюсом

источни­

 

 

 

 

ка

постоянного

тока.

 

 

 

 

Обрабатываемая

де­

 

 

 

 

таль 4 через реостат 5,

 

 

 

 

z помощью которого ре­

 

 

 

 

гулируется ток в

цепи,

 

 

 

 

соединяется

с

положи­

 

 

 

 

тельным

полюсом

ис­

 

 

 

 

точника

тока, В

зону

 

 

 

 

обработки

3.

подается

 

 

 

 

электролит

Линей­

Рис. 81. Схема электроабразншюи об­

ная

скорость

враще­

 

работки

 

 

ния

электроабразивно­

до 30 м/сек,

 

 

 

го круга составляет от 20

а обрабатываемая деталь совершает

возврат­

но-поступательное движение. Электролитом является вод­

ный раствор

буры

плотностью 1,008—1,01 г/см3.

В про­

цессе

работы

плотность электролита контролируется

ареометром и по

мере

испарения раствора и

повы­

шения

его концентрации

разбавляется водой. В качестве

электролита может быть использован также водный раст­ вор жидкого стекла плотностью 1,36—1,24 г/см3.

Электроабразивная обработка проводится на посто­ янном токе. Напряжение источника тока 30—32 в, а максимальный ток не превышает 50 а. Наименьшее •напряжение составляет 7—8 в. При увеличении анодной плотности тока (что достигается повышением рабочего напряжения) интенсивность съема возрастает; при этом . ухудшается чистота поверхности. Поэтому электроабра­ зивную обработку целесообразно производить за два перехода (шлифование и доводка), отличающиеся элек­ трическими режимами.

При применении графитпзированных абразивных кру­ гов рекомендуются следующие режимы обработки:

184


при

чистовом

шлифовании — рабочее

напряжение

25—30

в, плотность

тока

25—30

а/см2,

скорость круга

15—18

я/сек,

давление

круга на обрабатываемую по­

верхность 1,5—2,0

кГ/см2;

 

 

 

 

при тонком шлифовании — рабочее напряжение —

12—15

в, плотность

тока

3—5

а/см2, скорость круга

15—18 м/сек,

удельное

давление

круга

на

обрабатывае­

мую поверхность

2—2,5

кГ/см2.

 

 

 

Основной съем твердого сплава обеспечивается чи­

стовым

шлифованием,

припуск на тонкое

шлифование

не должен превышать 0,05 мм.

 

 

 

Электропроводные абразивные

инструменты изготов­

ляются из электрокорунда или зеленого карбида крем­ ния на бакелитовой связке. Электропроводность обес­ печивается добавкой графита, пропиткой расплавленным свинцом или изготовлением .специальных стальных или медных дисков.

§ 44. ЭЛЕКТРОАЛМАЗНОЕ ШЛИФОВАНИЕ

Этот метод шлифования находит применение главным образом при обработке твердых сплавов. Обработка про­ изводится токопроводящимн алмазными дисками в среде электролита. Сущность процесса электроалмазного шли­ фования состоит в сочетании анодного растворения (обеспечивающего большую производительность) с ал­ мазным резанием, позволяющим получить высокую точ­ ность.

Отличительными особенностями электроалмазтюго шлифования являются:

высокая плотность тока (70—200 а/см2), достигае­ мая благодаря хорошей электропроводности шлифоваль­ ного круга п малому зазору между диском и деталью; низкое напряжение (4—6 в), предотвращающее воз­ можность возникновения эрозии в процессе обработки; непрерывное удаление не только продуктов электро­ химического процесса, но также и снятых частиц твер­ дого сплава, что обеспечивает высокую точность обра­

ботки и отсутствие завала острых кромок.

Источник постоянного тока (4—6 в) своим положи­ тельным полюсом присоединяется к обрабатываемой де­ тали, а отрицательным — к шлифовальному кругу. В

185


процессе обработки происходит анодное растворение шлифуемого твердого сплава и удаление продуктов анодного растворения алмазными зернами, выступающи­ ми из круга. Малое напряжение источника тока пред­ отвращает возникновение эрозионного процесса 'между электродами.

Происходящее одновременно с химическим процес­ сом механическое шлифование твердого сплава алмаз­ ными зернами позволяет получить высокую точность об­ работки и высокую чистоту поверхности, характерные для алмазного шлифования. Установлено, что 90%- ме­ талла в процессе обработки удаляется за счет электро­ химического процесса, а 10% — за счет резания. По­

этому

износ алмазного круга

уменьшается

почти в

10 раз

по сравнению

с механическим алмазным

шли­

фованием.

 

 

 

 

 

При плоском шлифовании применяются круги фор­

мы чашки диаметром

150—200

мм,

однако

они

имеют

более высокую чашку, что вызвано

необходимостью по­

местить внутри чашки разбрызгиватель для подачи элек­ тролита под режущую кромку крута. На торце сталь­

ной чашки находится

алмазсодержащнй поясок

высотой

4 мм, связка — медно-оловянпстая (80% меди

и 20%i

олова),

концентрация

— 100%- Зернистость алмазного

порошка

А12—А5.

 

 

Для активизации подачи электролита в зону обра­ ботки в рабочем пояске круга делаются канавки. На­ личие канавки позволяет значительно увеличить плот­ ность тока и интенсифицировать электролитический процесс.

Состав электролита: нитрат натрия пли калия — 5%', фтористый натрий 5%, нитрит натрия 0,3%,

вода

89,7%.

Скорость круга

принимается

20—

25 м/свк. Давление круга на обрабатываемую

деталь—•

4—6

кГ/см2. Электроалмазное шлифование

при

обра­

ботке

твердого

сплава обеспечивает

чистоту

поверхно­

сти V 10—11 класса и плоскостность 0,01 мм на длине 100 мм.

§45. ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЕ ЛАПИНГОВАНИЕ

ИХОНИНГОВАНИЕ

Эти процессы являются комбинированными, состоя­ щими из обычного механического и электрохимического процесса. В отношении удельного съема металла и ше-

186


роховатостн поверхности такие процессы аналогичны электролитическому шлифованию. В литературе приво­ дится описание электролитического ланингования твер­ дого сплава, которое проводилось при следующих усло­ виях: скорость доводочного диска — 10 м/сек, зерни­ стость абразивного порошка № 3 — М40, удельное дав­

ление

— 1 кГ/см1,

плотность тока до 80 а/см2,

электро­

лит — 5%-ный водный раствор NaN03 , NaN02 ,

NaF.

В

последнее

время применяется электролитическое

хониигование, которое позволяет повысить скорость сня­ тия металла и улучшить точность формы обрабатывае­ мой поверхности. При таком хонинговании не образу­ ются остаточные напряжения в поверхностном слое. Электролитическое хониигование осуществляется при на­ личии зазора между корпусом инструмента и обрабаты­ ваемой поверхностью; через этот зазор прокачивается электролит под давлением. Абразивные бруски раздви­ гаются в обрабатываемой детали обычным образом, создавая возможность снимать припуск электролитиче­ ски или механически. Электролитическое хониигование является сочетанием электролитической и механической обработки. Окончательную обработку поверхности вы-, полняют с выключением подачи электролита за послед­ ние 2—3 прохода.

§ 46. УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОЧИСТКА ДЕТАЛЕЙ

Ультразвуковая очистка основана на явлении кави­ тации. Кавитацией называется процесс образования по­ лостей и пузырьков в ультразвуковом поле во время фазы растяжения, имеющейся в переменном звуковом давлении. Эти полости и пузырьки захлопываются во время фазы сжатия. При возникновении кавитации в жидкости происходит интенсивное газовыделение, про­ являющееся в выделении мелких пузырьков, которые под действием гидродинамических потоков объединяют­ ся в более крупные и поднимаются на поверхность жидкости. Порог возникновения 'кавитации увеличивает­ ся с возрастанием вязкости жидкости. В вакууме н при давлениях, превышающих 2 ат, интенсивность кавита­ ции уменьшается.

В качестве источника ультразвуковых колебаний (преобразователя) применяются магннтострпкторы. Матнитострикционный преобразователь основан на том, что

187