Файл: Балабаев, Г. М. Прогрессивные технологические процессы обработки металлов.pdf

люс источника постоянного тока — катод, а к обра­

дит электрохимический процесс анодного растворения об­ рабатываемой поверхности. Ввиду того, что возникаю­ щая на поверхности детали анодная пленка имеет мень­ шую твердость и прочность, чем обрабатываемый мате­ риал, стойкость алмазных кругов и производительность при алмазной обработке выше, чем при обычном алмаз­ ном шлифовании.

Электроалмазное шлифование осуществляется при напряжении тока 4 — 6 в, что в основном исключает искрообразование и эрозионное воздействие тока на де­ таль. В качестве источников питания обычно использу­ ются селеновые выпрямители.

Для электроалмазной обработки применяется элект­ ролит — водный раствор солей: нитрат калия или нат­ рия, нитрит натрия и другие.

Круги из синтетических алмазов АСП и АСВ на ме­ таллических связках применяются для электроалмазной обработки твердых сплавов. Затачивание такими круга­ ми позволяет увеличить производительность и умень­ шить расход алмазов. Наибольшая эффективность электролитического алмазного шлифования достигается при плоском шлифовании торцом круга.

26

Вследствие засаливания круга производительность электроалмазной обработки через определенное время снижается. Для восстановления режущих свойств круга необходимо производить периодическую его правку эле­ ктролитическим способом или абразивными инструмен­ тами.

Испытанный на Черноморском судостроительном за­ воде алмазноконтактный метод (обработка при обратной полярности) обеспечил высокий экономический эффект при обработке деталей из твердых сплавов, а также твердосплавной пластины вместе со стальной державкой.

Шлифование труднообрабатываемых сталей и спла­ вов кругами из боразона. Круги из боразона по сравне­ нию с кругами из синтетических алмазов на органичес­ ких связках при обработке быстрорежущей стали имеют удельный расход в 2—10 раз меньше.

При шлифовании труднообрабатываемых материалов (жаропрочных, тугоплавких и титановых сплавов) кру­ гами из боразона на органических связках Б1 и КБ удельный расход в 3—15 больше, чем при обработке за­ каленной быстрорежущей стали. Большое влияние на эффективность шлифования кругами из боразона оказы­ вает вид связки круга.

Для обработки инструмента и деталей из твердых сплавов применяют круги на органической, металличес­ кой и керамической связках. Так, инструменты из синте­ тических алмазов на органической связке Б-l целесооб­ разно применять при сравнительно небольших съемах материала при заточке и доводке режущего инструмента, Для шлифования изделий из твердых сплавов. Круги на металлических связках отмечаются высокой производи­ тельностью, особенно при обработке твердых сплавов с повышенным содержанием кобальта ВК8, ВКЮ, ВК15.

На технологическую оснастку, в том числе на метал­ лорежущий инструмент, завод ранее ежегодно расходо­ вал сотни тысяч рублей. Широкое внедрение алмазного

27

инструмента в инструментальном и основном производ­ стве существенным образом повлияло на повышение на­ дежности и долговечности изготовляемых машин, меха­ низмов и оборудования для судов.

ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ

Всудостроении, судовом машиностроении электрофи­ зические и электрохимические способы обработки метал­ лов, сплавов, новых материалов получают все более ши­ рокое распространение, так как обычные механические способы положительных результатов не дают.

На Черноморском заводе внедрены комбинированные методы формообразования поверхностей воздействием на материал электрической искрой, абразивными части­ цами и ультразвуковыми колебаниями и т. д.

Вотличие от обработки заготовок резанием (со сня­ тием стружки), электрофизические и электрохимические методы имеют ряд важных преимуществ, а именно:

детали изготовляются из новых эффективных мате­ риалов с высокими физико-механическими свойствами (из вязких и термически обработанных материалов, твер­ дых сплавов, высоколегированных нержавеющих, жаро­ прочных сплавов, неметаллических материалов и др.);

отпала потребность в аппаратуре и сложном режу­ щем инструменте, преобразующих агрегатах, превра­ щающих электрическую или другую энергию в механи­ ческую;

производственный процесс легко автоматизируется, обеспечиваются высокая производительность труда и точность обработки материалов независимо от уровня квалификации рабочего;

28

обработка осуществляется без силового воздействия на обрабатываемую заготовку;

при простом поступательном перемещении формооб­ разующий инструмент копируется на обрабатываемую заготовку сразу по всей поверхности заготовки;

обеспечивается обработка поверхности сложных форм (сверление отверстий малых диаметров с криволиней­ ной осью, получение глухих отверстий фасонного профи­ ля и т. д.).

Этими методами (за исключением ультразвукового) возможно обрабатывать заготовки независимо от твердо­ сти и вязкости материала.

Электроэрозионные методы обработки. На заводе ши­ роко применяется электроэрозионный метод обработки металлов. На станках моделей ЛКЗ—183, 4723, 4531 про­ изводятся следующие виды работ:

а) обработка рабочих полостей штампов, кокилей и пресс-форм малых и средних габаритов;

б) прошивка отверстий диаметром 2—б мм (холодно­ высадочные матрицы, цанги, фильеры и др.) ;

в) прорезание узких глубоких щелей; г) порезка твердосплавных пластин на заданный раз­

мер; д) вырезание из закаленной стали заготовок деталей

и др.

Разрушение поверхностей электродов под воздействи­ ем искровых электрических разрядов принято называть

электроэрозией.

Физическая сущность всех методов электроэрозион­ ной обработки состоит в том, что направленное раз­ рушение поверхностных слоев металла на заготовке происходит вследствие воздействия на малые участки поверхности большого количества тепловой энергии, вы­ зываемой импульсными электрическими разрядами.

Методы формообразования поверхностей, в которых используют короткие или продолжительные импульсные

29

разряды электрического тока, получили наименования электроискрового, электроимпульсного, электроконтактного и анодно-механического. Импульсные электрические разряды низкого напряжения возбуждаются между ин­ струментом и заготовкой. Поэтому они пригодны для об­ работки только токопроводящих материалов.

Для каждого метода электроэрозионной обработки созданы конструкции импульсных генераторов и станков разных моделей. Все модели генераторов возбуждают низковольтные импульсные разряды. Напряжение на электродах и потребляемая мощность составляют соот­ ветственно при электроискровом методе 50 — 220 s и до

сандр Харьковский установил метод обработки деталей на электроэрозионных станках

30

электроконтактном — 2—35 в и до 1000 кет.; анодномеха­ ническом — 15—25 в и до 25 кет.

Размерное формообразование производится в диэлек­ трической жидкости (обычно в керосине или низковяз­ ком масле), подаваемой под давлением.

Станок модели 4531 (рис. 5) предназначен для обра­ ботки заготовок электроискровым методом.

На станке можно вырезать из металлокерамических твердых сплавов изделия любой формы. Изготовление же такого рода изделий другими способами очень трудо­ емко, а в ряде случаев невозможно.

Электродом-инструментом служит непрерывно пере­ матывающаяся латунная проволока.

Наибольшая эффективность станка достигается при изготовлении рабочих элементов вырубных и некоторых типов гибочных штампов, фасонных резцов, резьбовых гребенок и подобных им изделий.

Кроме того, он может быть использован для изготов­ ления по копиру изделий из других токопроводящих ма­ териалов, точного разрезания и вырезания без копира из­ делий, ограниченных прямыми, параллельными направ­ лению подач, а также для образования узких щелей.

Станок широко применяется как в инструментальном, так и в основном производстве при изготовлении специ­ альных гаек, шайб, насадок с фасонными отверстиями и Др. По сравнению с обработкой этих изделий на метал­ лорежущих станках его производительность увеличива­ ется в 5—6 раз.

На станке обеспечивается:

одновременное изготовление из одной заготовки точ­ но сопрягаемых деталей со строго параллельными гра­ нями и равномерно распределенным зазором;

сокращение количества технологических операций и длительности производственного цикла, использование дешевого и доступного инструмента — стандартной про­ волоки вместо дорогостоящих абразивов и алмазов;

31

повышение производительности труда и снижение технологической себестоимости (по сравнению с сущест­ вующими механическими и электроэрозионными стан­ ками).

Станок оборудован оригинальной системой управле­ ния и копирования, позволяющей с высокой точностью обрабатывать изделия по заданному копиром (шабло­ ном) контуру.

Простота управления и надежная злектроконтактная копировальная система позволяют одному оператору при изготовлении сложных изделий обслуживать несколько станков.

Точность обработки деталей достигает ± 0,01 мм, чи­ стота обрабатываемой поверхности (по ГОСТу 2789 — 59)—Ѵ5 —Ѵ7.

Применение станка этой модели позволяет повысить производительность труда почти в восемь раз, значитель­ но сократить технологический цикл обработки твердо­ сплавных деталей.

Основные данные станка модели 4531:

32