Определение метода и его суть

Введение

Представляя собой один из наиболее несложных по конструктивному и технологическому оформлению методов электромеханической обработки, при которой инструмент снимает с заготовки материал, размягченный (расплавленный) при нагреве электрическим током, проходящим в месте контакта инструмента, напр. резца, с деталью, электроконтактная обработка металлов заслуживает гораздо более широкого промышленного применения, чем она имеет в настоящее время. Однако и в этой области уже достигнуты значительные успехи.

Определение метода и его суть.

Электроконтактная обработка металлов (ЭКО) выполняется с помощью нагревания поверхности обрабатываемого элемента электродом-инструментом и последующего выведения мягкого металла из зоны обработки. Нагрев осуществляется с помощью импульсных дуговых разрядов. Из-за совместного механического и термического воздействия металл разрушается, плавится, частично испаряется, а остатки металла удаляются.

Принцип ЭКО прост: в его основе лежит плавка металла с помощью тепла, которое выделяется током, проходящим высокое сопротивление на некоторых участках электрической цепи. Во время обработки металла происходит выделение изучения, в том числе ультрафиолетового, инфракрасного и низкого радиочастотного.

Данный вид обработки используется для работы с крупногабаритными деталями из чугуна, в обработке сталей с добавками углерода и различных металлов, сплавов с разными характеристиками. Она используется для порезки и обработки заготовок, создания отверстий, шлифовки поверхностей, заточки острых элементов и наплавки металла на деталь. Преимущества ЭКО — это возможность работать на открытом воздухе или в воде, не используя специальных электролитов.

ЭКО дает возможность снимать 150 кг/ч металла, потребляет мощность около 300 кВт. Производительность прямо пропорциональна напряжению и силе тока, но с их увеличением страдает качество обработки поверхности изделия (повышается шероховатость и снижается точность).

Благодаря высоким показателям производительности данного метода ЭКО используется в станках высокой мощности (до сотен киловатт), которые представлены на наших выставочных экспозициях. При этом уровень расхода электроэнергии составляет примерно 1,4—1,8 кВтч/кг независимо от марки обрабатываемой стали.

Чаще всего электроконтактную обработку металлов проводят быстровращающимися металлическими дисками, эти элементы беспрерывно контактируют с металлом, вследствие чего образуются его наплывы. Периодический контакт обрабатывающих элементов с металлом возможен при использовании профильных или винтовых дисков.

Диски чаще всего изготавливаются из стали или алюминия, их покрывают эпоксидной смолой (так называемым изоляционно-абразивным слоем). Это позволяет избежать появления разрядов тока по боковым поверхностям во время работы, одновременно обеспечивая очищение реза от снятого металла на небольшую глубину (0,2–0,3 мм).

При электроконтактной обработке используется ток, не представляющий опасности, его напряжение составляет 10–20 ампер. При обработке металлов можно использовать разное давление (от 15 кгс/см2 до 2 кгс/см2), возможна обработка и вовсе почти без давления. Способ съема отработанного металла зависит от величины напряжения: при 10—12 В (низком напряжении) металл снимается нагревом контактных перемычек, если напряжение высокое, то съем обеспечивают дуговые разряды, при средних напряжениях (12—20 В) происходит комбинация нагрева перемычек и дуговых разрядов.

Электроконтактная обработка не исключает и использование постоянного тока (хотя это происходит реже). Мощность источников питания (трансформаторов) — до 50 кВт, а напряжение — от 2 до 20 В.

При этом тепло, которое выделяется в месте соприкосновения обрабатывающего диска и металла, расплавляет последний, и за счет движения инструмента частицы срезаемого металла выводятся из зоны обработки.

Иногда для охлаждения поверхностей возможно использование жидкости. При обработке заготовок из нержавеющей стали используется сжатый воздух, подающийся с давлением около 3,5 атм. Это обеспечивает удаление снятого металла.

Схема:

Рис. 1. Схема электроконтактной обработки периферией диска:

1 — электрод-инструмент; 2 — то­косъемник; 3 — понижающий транс­форматор; 4 — обрабатываемая заго­товка; D_r — главное движение; А_пр - движение продольной подачи; D_s -движение тангенциальной подачи