Билеты по технологии отрасли (стр. 13 из 15)

Мостовые краны (для изделий m>5тонн) перемещаются по специальным путям;

для перемещения изделий до 5 тонн используют кран-балку.

В качестве транспортирующих устройств используются роботы, так называемые робокары.

№41. Электроэрозионные методы обработки.

В современном машиностроении с НТР возникают проблемы обработки материалов с особыми физико-механическими свойствами из высокопрочных, вязких материалов. И с другой стороны возникают проблемы обработки тонкостенных деталей с пазами и отверстиями в несколько мкм. Эти проблемы решаются с помощью электрофизических методов обработки в которых используется физические явления. Эти методы являются необходимым методом, дополнением к мех. обработке, не заменяя ее. Обычные методы обработки менее энергоемки чем эти методы. Но есть особый случай, где электрофизические методы более удобны и лучше. Занимают определенный объем трудозатрат 5-10%.

Электроэрозионная обработка.

В основе ЭЭО лежат физические явления электрической эрозии, т.е. разрушения эл. контактов при возникновении между ними электрических разрядов.

В конце 40-х годов предложение использовать это явление для обработки: схема

В результате эл. разряда металл на поверхности разрывается, расплавляется и даже испаряется. Процесс происходит в рабочей жидкости. Рабочая жидкость (керосин, масло, вода) при электроэрозионной обработке выполняет следующие функции:

1) способствует разделению продуктов эрозии, образованию гранул шаровидной формы, препятствует осаждению продуктов эрозии одного электрода на другой;

2) обеспечивает стабильное протекание процесса, удаляя продукты эрозии и очищая межэлектродный промежуток;

3) охлаждает электроды.

Рабочая жидкость должна иметь химическую нейтральность к материалу инструмента и детали, небольшую стоимость, невысокую вязкость, быть нетоксичной и безопасной в эксплуатации.

Общий съём материала происходит под действием большого числа электрических разрядов, которые являются высококонцентрированными преобразователями электрической энергии в тепловую. Электрические импульсы поступают на межэлектродный промежуток с определённой частотой. На поверхности детали копируется таким образом профиль электрода инструмента.

Эффективность обработки опред. теплофизическими свойствами материала: температурой плавления (алюминий легче чем сталь), теплоемкостью, теплопроводностью.

От мех. свойств материала не зависит эффективность обработки. Электрический разряд действует разрушающим образом и на инструмент, что приводит к износу. Коэффициент износа инструмента – дельта. (сред значение 80-150%).

Износ у инструментов из электрографита приблизит. 5%. Но это хрупкое, не прочное вещество сложный контур трудно. Алюминий лучше, но износ. 120%, медь 70%, но значительно дороже. Тепловое воздействие на поверхность составляет 5000-6000⁰С, что приводит к выгоранию отдельных легирующих элементов, вторичной кристаллизации, к некоторому растрескиванию поверхности.

Применяется данный метод для обработки

1.Внутренних полостей, штампов, процесса формовки. Такая обработка в 1,5-2 раза производительней, чем фрезерование. Эффективен также для горячей штамповки.

2.Прошивание отверстий малых размеров, глубокие и особенно в трудно обрабатываемых материалах диаметром до 0,5 мм.

Поверхности типа фасонных щелей, в форме шестигранника

Примеры поверхностей.

(сито)

Эффективно в ремонтном деле.

3. Обработка сложных поверхностей непрофильным электродом - проволочкой.

В качестве инструмента используется тонкая латунная проволока диаметром 0,1 – 0,5 мм или вольфрамовая диаметром 0,02,-0,05 и эта проволока как непрерывная пила обрабатывает поверхность. Она перемещается с одного устройства на другое.

Резец очень маленький, проволочка непрерывно перематывается, что позволяет достичь того, что диаметр обрабатываемого отверстия остается пост. Проволочка не снашивается не сгорает (точность выше).

Если подключить к столу ЧПУ, то можно вырезать любой сложный контур.

Достоинства
-Возможность обработки материала не зависит от их твердости и прочности.

-Возможность получения очень сложных контуров и поверхностей с приемлемой производительностью

Недостатки

-Высокая энергоемкость процесса

-Низкая прочность и качество поверхности, особенно на высокопроизводительных предприятиях.

-Большой износ инструментов (они сгорают)

№42. Электрохимическая обработка.

В основе ЭХО лежат процессы возникающие при прохождении постоянного электрического тока между электродами, проводниками, находящимися в электролите.

NaCl « Na⁺+ Cl^-

H₂O « H⁺ + OH^-

Fe⁰–2e® Fe®Fe²⁺+2OH® Fe(OH)₂ ¯

Происходит растворение детали, это процесс определяется законом Фарадея:

Q = R·I·t, где R – коэффициент, t - время, I – сила тока, находят из закона Ома I= U/R

Столба электролита:

R = L/XS, S –рабочая площадь, X – удельная проводимость.

Для каждого материала подбирают отдельные электролиты, составляющие компоненты которого – разные и в любом количестве.

Особенности электролитов

-удаление металла происходит буквально по одному атому

-электрод инструмента в принципе не изнашивается.

Применение ЭХО

1.При обработке сложных фасонных изделий труднообрабатываемого материала. Пример. Обработка турбинных лопаток (сложный профиль):

U=8-12В, D==60-80 А/см² – плотность тока.

Грубо отштампованную заготовку помещают м/д двумя электродами, которые копируют форму. Производительность этого процесса увеличивается в 4-10 раз, чем при фрезировании (20мин. и 2 часа).

2.Прошивание фасонных и очень глубоких отверстий

Т.к. инструмент не изнашивается, следовательно, можно прошивать очень глубокие поверхности. Трубочка может быть любой формы.

3.Операция снятия заусенцев при мех. обработке вязких материалов на выходе инструмента остается заусенец.

На выступах будут концентрироваться силовые линии электрич. магнитного поля, заусенец будет удаляться, кромка закругляться.

Эффективна при снятии заусенцев в трубопроводе и в пневмопроводе.

4.Электроалмазное шлифование.

Образивные круги снабженные алмазными зеркалами

- Z

Обычный шлифовальный круг снабжается источником постоянного тока. В зазор подается электролит и в этом зазоре – идет процесс электрохимического растворения. Алмазные зерна, находящиеся в шлифовальном круге срезают не сам металл, а окисные пленки. 90-95% объема по съему металла приходится на ЭХО, а 5-10% на алмазные зерна, в результате стойкость кругов возрастает в 10 раз.

5.Электрохимическое полирование (получение поверхностей зеркальной чистоты)

Интенсивность электромагнитного поля расплавляет гребешки, а впадины нет, т.к. их закрывают пассивационной пленкой.

Для эффективности сглаживания применяют деревянные бруски

Достоинства:

-возможность обработки любых материалов любой твердости и вязкости и прочности, не зависимо от механических свойств.

-высокое качество получаемой поверхности (отсутствие сил воздействия).

Недостатки:

-высокая энергоемкость

-низкая точность из-за невозможности управлять силовыми линиями электромагнитного поля

-выделение в процессе операции вредных газов

-интенсивная коррозия поверхностей, на которые попадает электролит.

№43. Применение ультразвука в машиностроении.

Ультразвук - упругие мех. колебания материальной среды с частотой, превышающей 16 кГц. Колебания упругих частиц атомов около положения равновесия в среде зон сжатия и растяжения.