Электрические методы обработки материалов - Могорян Н.В.
Скачать (прямая ссылка):
технически приложить его к промышленности и к земледелию. Трудно
переоценить значение электротехнологии для сегодняшнего развития
промышленного и сельскохозяйственного производства. Можно без
преувеличения сказать, что электротехнология сегодня в значительной
степени определяет экономический и промышленный потенциалы любой страны,
поэтому знание технологических возможностей каждого процесса, принципов
действия оборудования, предназначенного для реализации того или иного
процесса, знакомство с вопросами рациональной эксплуатации необходимы для
современного инженера-электрика, инженера-механика или технолога и др.
Укрупненная классификация электротехнологических процессов и установок
разделяет все области промышленного применения электрической энергии на
следующие группы:
- электротермия;
- электрическая сварка;
- электрические методы обработки материалов;
- прикладная электрохимия.
Однако каждая из перечисленных групп в свою очередь может быть
классифицирована более подробно по принципиальным, конструктивным,
технологическим и другим признакам.
Классификация и общая характеристика электрических методов обработки
материалов. Электрическими методами обработки материалов называют большую
группу новых методов, применяемых для удаления материала с обрабатываемых
поверхностей, его переноса, формообразования деталей, осуществляемых с
помощью электрической энергии, вводимой непосредственно в зону обработки,
либо с предварительным специальным преобразованием ее вне рабочей зоны в
другие виды энергии - световую, акустическую, магнитную и др.
Разнообразие электрических и электрохимических методов обработки
материалов, а также их комплексность затрудняют выполнение единой
классификации по какому-либо отдельному признаку, однозначно
определяющему место каждого метода в ряду других и их взаимосвязь.
Наиболее признана упрощенная классификация по характеру действия
электрического тока на предмет обработки, являющегося основным видом
энергии, используемым в электротехнологии (рис. 1) [2].
Электрические методы обработки материалов характеризуются рядом
особенностей, выгодно отличающих их от других методов обработки
материалов как с точки зрения технологических возможностей, так и в
аппаратурном оформлении. Место и значение каждого из этих методов в
современной технологии определяются тенденциями экономического и
промышленного развития страны.
Современная химическая промышленность, энергетика, машино- и авиастроение
предъявляют весьма жесткие требования к оборудованию, машинам, аппаратам
и приборам, работающим в условиях сверхвысоких давлений в сочетании с
высокими или низкими температурами, высоких удельных нагрузок и
повышенной агрессивности среды. К ним относятся:
- необходимость увеличения скоростей, нагрузок и
6
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ
7
Рис.
повышения температуры ответственных деталей машин, повышение их
надежности и долговечности, расширение номенклатуры материалов,
обладающих специальными свойствами и требующих формообразования.
Удовлетворение этих требований достигается применением жаропрочных,
магнитных, нержавеющих и других высоколегированных сталей п сплавов,
полупроводниковых материалов, алмазов, ферритов и иных материалов,
обработка которых механическими способами затруднена или невозможна;
- увеличение удельного веса обработки давлением, точного литья, что
требует увеличения объема производства штампов, литейных форм, пресс-форм
и других подобных изделий сложной конфигурации, весьма трудоемких и
требующих высококвалифицированного ручного труда;
- необходимость изготовления отверстий, щелей, фасонных прорезей
сверхмалых размеров и осуществления прецизионных операций, которые не
могут быть выполнены механическими методами из-за ограничений,
накладываемых кинематикой резания, либо из-за несоответствия между малой
жесткостью и прочностью детали и требуемыми большими усилиями резания,
либо из-за невозможности изготовить инструмент нужных размеров и формы.
Общими характерными свойствами электрических методов обработки материалов
являются:
- практическая независимость скорости, качества и производительности
обработки от физико-механических свойств обрабатываемых материалов.
Возможность обработки материалов с любыми механическими свойствами без
приложения значительных механических -усилий;
8
Таблица I
Сравнительные характеристики некоторых источников нагрева
Источник Максимальная плотность потока мощности, Вт/смг Найменьший
диаметр участка, на котором возможно концентрировать поток мощности, мкм
Ацетилено-кислородная горелка 101 1000
Электродуговой разряд 105 100
Электрохимическое растворение металла Юз 30
Электроискровой разряд НИ 1
Световой луч (лазер) 10'1 0,1
Электронный луч в вакууме ю1 0,01
- отсутствие необходимости в специальных инструментах или абразивах более
твердых, чем обрабатываемый материал;
- значительное сокращение расхода материалов. Особенно большое значение
