Качество продукции машиностроительного производства
Методы обработки сложнопрофильных деталей
Электрохимическая и электроэрозионная обработка
К числу прогрессивных технологических процессов металлообработки относятся электрохимическая и электроэрозионная размерная обработка, получающая все большее применение при формообразовании сложнопрофильных заготовок из трудно обрабатываемых сталей и сплавов с повышенными физико-механическими свойствами
В основе электрохимического метода обработки лежит явление электролиза, т.е. анодного растворения металла обрабатываемой заготовки. Получаемые неметаллические соединения уносятся из зоны обработки в результате перемещения электрода-инструмента и прокачки электролита через межэлектродный промежуток. Электрохимическая обработка характеризуется линейной скоростью растворения и не зависит от таких физических свойств металла, как твердость, вязкость, прочность, теплостойкость, определяющих производительность обычных методов резания.
Электроэрозионная обработка основана на разрушении металла под действием электрического разряда, проходящего через диэлектрическую среду. В качестве рабочей среды используется жидкость, заполняющая межэлектродное пространство. После накопления необходимого заряда между анодом и катодом происходит электрический пробой жидкости, в результате чего возникает плазменный канал разряда, где протекают процессы нагревания распада и ионизации вещества рабочей среды.
Существуют две разновидности ЭЭО: Электроискровая и электроимпульсная. В первой энергоносителями являются электроны , а во второй – ионы. В первом случае искровая форма разряда, во втором – дуговая. При электроимпульсной обработке достигается высокая производительность и низкое качество обработки, а при второй наоборот, а при электроимпульсной наоборот. Поэтому чаще всего их используют вместе.
Недостатками ЭЭО является обратная зависимость производительности процесса и шероховатости обработанных поверхностей, а также износ ЭИ.
ЭЭО выполняется профилированным и непрофилированным электродом. В первом случае форма электрода соответствует форме получаемой поверхности, а во втором –электрод имеет простейшую форму в виде проволоки, диска, стержня.
ЭЭО применяется для получения полостей в штампах и пресс-формах их трудно обрабатываемых материалов, прошивания глубоких и сквозных отверстий, разрезания заготовок и вырезания из них деталей сложного профиля, обработки деталей без применения жидкой среды, что способствует созданию необходимой шероховатости поверхности, упрочнению поверхностных слоев деталей за счет закалки быстро остывающих порций расплавленного металла.
Во многих случаях ЭЭО служит единственным способом получения деталей из молибдена, вольфрама, тантала, с высокой точностью и малой шероховатостью поверхности.
Ультразвуковая обработка
В основу этого метода положено удаление микрочастиц обрабатываемого материала большим количеством ударяющихся абразивных зерен. Высокая частота (18-25 тыс. ударов в секунду) обуславливает интенсивный съём обрабатываемого материала. УЗО наиболее эффективно происходит в жидкой среде Кавитационные явления, происходящие в жидкости, способствуют интенсивному перемещению абразивных зерен.
Этот метод применим для хрупких материалов, например, стекла, керамики, феррита. Пластичные материалы этим методом практически не обрабатываются.
Производительность УЗО зависит от ряда факторов : Качество материала и инструмента, амплитуда и частота колебаний, величине давления на деталь, концентрация абразива в суспензии и т.д.
В УЗО применяют два типа инструмента, Цельный неразъемный с концентратором. Цельные надежны в эксплуатации, обеспечивают высокую точность. Сменные менее надежны, но их можно заменить при износе снятием с концентратора.
Гидрорезание неметаллических материалов
Кинематическая энергия струй подаваемой со сверхзвуковой скоростью совершает резку непосредственно в зоне обработки без применения каких-либо промежуточных механизмов-преобразователей, т.е. струя используется как бесконечный инструмент с большим количеством режущих кромок.
При применении спирта вместо воды возможна обработка материалов, которые не выносят присутствие воды.
Добавка в воду растворимых полимеров расширяет круг обрабатываемых материалов.