Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Могорян Н.В. -> "Электрические методы обработки материалов " -> 4

Электрические методы обработки материалов - Могорян Н.В.

Могорян Н.В. Электрические методы обработки материалов — Киш.: Штиинца, 1982. — 219 c.
Скачать (прямая ссылка): elektricheskiemetodiobrabotki1982.djvu
Предыдущая << 1 .. 2 3 < 4 > 5 6 7 8 9 10 .. 70 >> Следующая

Длительность рассматриваемых процессов в межэлектродном промежутке
составляет 10~7- 10~8 с, и, следовательно, они носят взрывной характер. В
жидкости и плоскости, перпендикулярной оси разряда, возникает и начинает
распространяться ударная волна. По достижении стриммером анода образуется
канал сквозной проводимости, через который электрическая система броском
освобождает накопленную энергию (рис. 3, г). Амплитудные значения тока в
импульсе достигают при этом десятков и сотен килоампер. Выделение таких
больших мощностей в очень малых объемах приводит к возникновению ряда
явлений, которые характерны только для искровой формы разряда. Рассмотрим
некоторые из них.
Импульс тока, проходя в МЭП, вызывает появление чрезмерно сильного
магнитного поля. В результате действия возникших электродинамических сил
ионы начинают с большими скоростями перемещаться к оси разряда (пинч-
эффект). Как следствие этого еще больше сжимается электронный пучок и
очень резко возрастает температура канала (рис. 3, (5).
Согласно электродинамической теории поверхность анода, воспринявшая
импульс тока, претерпевает ряд существенных изменений.
1. Удар электронного пучка о твердую и холодную' металлическую
поверхность вызывает механическое разрушение кристаллов металла.
2. Вследствие того, что длительность всего процесса очень мала,
электронный пучок успевает расплавить гг довести до весьма высокой
температуры определенный объем анода. Поскольку при этом плотности тока
достигают большой величины, значительно превосходящей величину, при
которой действует механизм проводимости свободными электронами,
электродинамические силы выбрасывают в межэлектродное пространство-весь
расплавленный и размягченный металл (рис. 3, е)_
14
3. Отделившаяся от анода капля получает ускорение, попадает в зону
очень высокой температуры, закипает и взрывается. В этот момент
прохождение разряда заканчивается, т. е. разрывается электрическая цепь
и, следовательно, в МЭП прекращается прохождение электрического тока
(рис. 3, дас). В это время происходят следующие явления:
- объем газового пространства, значительная часть которого нагрета до
весьма высокой температуры, становится максимальным;
- пары и капли взорвавшегося металла летят в газовом пространстве;
- поскольку прохождение электрического тока в межэлектродном промежутке
прекратилось, начинаются деионизация газового промежутка и восстановление
электрической прочности межэлектродного зазора (рис. 3, з).
Так описывает в первом приближении этот многогранный и очень сложный
процесс электродинамическая теория, автором которой является академик Б.
Р. Лазаренко.
Он же впервые указал на электротермическую природу процесса электрической
эрозии. Позже данное предположение было развито одним из ведущих ученых в
этой области профессором Б. Н. Золотых [б], показавшим, что ход процесса
эрозии определяется нестационарным процессом распространения тепла от
плоских поверхностных источников тепла, возникающих на поверхности
электродов под действием импульсного разряда.
Согласно электротермической теории процесс эрозии обусловлен действием
- плоского источника тепла на поверхности электродов;
- сил электрического характера (пондемоторные силы электромагнитного или
электростатического происхождения);
- механических сил термического происхождения (мгновенного газовыделения,
сил сжатия при прохождении тепловой волны).
В соответствии с этим качественная модель механизма процесса эрозии в
импульсном разряде при электроискровой обработке может быть представлена
в сле-
15
дующем виде. Под действием разряда на поверхности электродов возникают
вследствие эффекта бомбардировки заряженными частицами плоские источники
тепла (рис. 4, а). Нестационарный процесс распространения тепла от этих
источников вызывает локальное плавление и частичное испарение металла в
зоне действия источника тепла. Расплавленный металл под действием
иондемоторных сил и сил термического происхождения выбрасывается в МЭП
(рис. 4,6), где и застывает в виде порошка различного гранулометрического
состава. Образовавшиеся в результате этого лунки имеют форму, показайную
на рис. 5.
Феноменологически модель механизма электрической эрозии согласно
рассмотренным теориям будет, по-видимому, выглядеть следующим образом.
После пробоя промежутка микроучастки поверхности электродов под действием
бомбардировки электронами (анод) и ионами (катод) разогреваются с
большими скоростями до весьма высоких температур; появляются
локализованные точки выделения тепла (источники тепла). Нестационарный
процесс распространения тепла от этих источников обусловливает выделение
в объеме единичной лунки количеств энергии, достаточных для плавления и
частичного испарения малой порции металла.
В первые моменты действия источников тепла (примерно за 0,01-0,1 мкс)
поверхность электрода нагревается до температуры кипения, соответствующей
данным термодинамическим условиям. Это приводит к тому, что в указанной
Предыдущая << 1 .. 2 3 < 4 > 5 6 7 8 9 10 .. 70 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed