Электроабразивная и электроалмазная обработка

Введение

Традиционные способы механической обработки на предприятиях с высокой организацией труда достигли совершенства и практически не имеют резервов повышения производительности.
Актуальность темы реферата заключается в том, что комбинированные способы механической обработки позволяют снизить энергические затраты, в 1,5-2 раза повысить загрузку и использование мощности станков, сократить производственные площади и оборудование. Они создают условия для организации непрерывных технологических процессов.
Цель работы – более полное изучение электрообразивной и электроалмазной обработки.
Для достижения поставленной цели необходимо решить несколько задач: рассмотреть общие сведения об электромеханической обработке, электроабразивную обработку, а также электроалмазную обработку и другие моменты.
Структура реферата включает в себя несколько частей: введение, основную часть (две главы), заключение и библиографический список, состоящий из шести источников литературы.


1. Электромеханическая обработка
Сущность электромеханической обработки заключается в том, что через поверхность контакта инструмента и заготовки пропускается ток большой силы и низкого напряжения. Выступы микронеровностей поверхностного слоя подвергаются сильному нагреву и под силовым воздействием инструмента деформируются и сглаживаются, а поверхностный слой упрочняется за счет быстрого отвода тепла в основную массу металла и скоростного охлаждения. При этом нагрев до температур фазовых превращений является необходимым условием упрочняющих режимов обработки.
Эффект упрочнения достигается благодаря тому, что реализуются сверхбыстрые скорости нагрева и охлаждения и достигается высокая степень измельченности зерен.
Электромеханическая обработка характеризуется следующими особенностями:
тепловое и силовое воздействие на поверхностный слой осуществляется одновременно;
тепловыделение в зоне контакта инструмента и заготовки является следствием действия двух источников теплоты – внешнего и внутреннего;
термический цикл (нагрев, выдержка и охлаждение) весьма кратковременны и измеряется долями секунды.
Существуют различные способы подвода электрического тока к месту контакта инструмента и заготовки (Рисунок 1.1).

Рисунок 1.1 - Способы подвода электрического тока
а – через неподвижный контакт; б – через вращающиеся элементы оборудования; в – через ролик; г – через сдвоенные ролики

Каждый из способов подвода тока обладает своими преимуществами и недостатками. В зависимости от назначения и типа оборудования для электромеханической обработки могут быть использованы токарные, фрезерные, сверлильные и другие металлорежущие станки. Различают следующие режимы электромеханического упрочнения.
Жесткий упрочняющий режим, предполагающий высокую поверхностную плотность тока (700…1500 А/мм²), низкую скорость обработки (0,5…5 м/мин) и невысокие требования к параметрам шероховатости. В поверхностном слое образуется мелкодисперсный мартенсит, при этом отсутствуют значительные пластические деформации.
Средний упрочняющий режим осуществляется при поверхностной плотности тока 800 А/мм² и характеризуется наличием ферритно – мартенситной структуры и значительных деформаций поверхностного слоя

. Скорости обработки примерно равны или несколько больше скоростей при жестком режиме.
Отделочный режим характеризуется отсутствием фазовых превращений, невысокой поверхностной плотностью тока и высокими скоростями обработки (10..120 м/мин). Применяется при поверхностном упрочнении. При этом достигается высокая производительность.
Оптимальные режимы электромеханического упрочнения позволяют добиться не только требуемых параметров шероховатости, но и получить завершенную структуру поверхностного слоя с повышенной износостойкостью.
Сжимающие остаточные напряжения в поверхностном слое от сил деформирования оказывают упрочняющее влияние на различные виды разрушающих нагрузок. Упрочнение поверхностных слоев повышает их коррозионную стойкость. Это объясняется не только высокой степенью упрочняемости, особой структурой и дисперсностью поверхностного слоя, но и совокупностью благоприятных физико- механических свойств этого слоя.


2. Электроабразивная и электроалмазная обработка
2.1 Электроабразивная обработка
Электрохимический метод первоначально был разработан для шлифования инструментов из карбида вольфрама. Новый процесс показал явные преимущества по сравнению с дорогим обычным шлифованием. Успехи, достигнутые в настоящее время, позволяют экономично использовать электролитический метод для обработки деталей из закаленной стали. Использование абразивных кругов на угольной связке также будет вкладом в дальнейшем развитии электролитического шлифования.
При электроабразивном шлифовании твердые частицы (абразивные зерна или наполнитель) устраняют пленку, активируя тем самым процесс ЭХО. Размеры абразивных зерен, определяющие межэлектродный зазор, как правило, не превышают десятых долей миллиметра. При таких малых зазорах плотность тока будет значительно больше, чем в случае размерной электрохимической обработки. Резко возрастает скорость съема металла в зоне действия абразивных зерен инструмента. Кроме того, часть припуска удаляется механическим шлифованием. В отличие от обычного шлифования при анодно-абразивной обработке на поверхности заготовки не образуется более прочный наклепанный слой, а производительность шлифования повышается. Следовательно, интенсивность съема металла при анодном растворении возрастает вследствие механического удаления пассивирующей пленки и ускорения процесса выноса продуктов обработки из промежутка, а электрохимическое растворение части металла, в свою очередь, способствует повышению скорости механического шлифования.
Кроме указанных составляющих съема при малых зазорах может иметь место электроэрозионный процесс. Таким образом, при малых размерах зазора часть металла заготовки удаляется за счет электрической эрозии.
Особенность электроабразивной обработки состоит в том, что катодом является абразивный инструмент 2 (Рисунок 2.1, а), выполненный на электропроводящей связке (например, бакелитовая с графитным наполнителем). Между анодом – заготовкой 1 и инструментом имеется межэлектродный зазор за счет абразивных зерен 3, выступающих из связки. В этот зазор подается электролит 4