МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Воронежский государственный технический университет
ОБОРУДОВАНИЕ СПЕЦИАЛЬНЫХ МЕТОДОВ ОБРАБОТКИ
Учебное пособие
Воронеж 2000
УДК 621.9.047
Оборудование специальных методов обработки: Учеб. Пособие / С.Ю.Жачкин, А.П.Сергеев, В.П.Смоленцев, А.И.Болдырев, В.П.Кузовкин. Воронеж: Изд-во ВГТУ, 2000. 73 с.
Рассматриваются вопросы компоновки и назначения различного технологического оборудования применительно к специальным методам обработки. В пособии широко приведены справочные материалы, помогающие студентам ориентироваться при выборе того или иного оборудования под конкретные технологические процессы.
Издание предназначено для студентов специальности 120100 дневной формы обучения.
Издание подготовлено на магнитном носителе в текстовом редакторе WORD-97 и содержится в файле UCH3.
Табл. 1. Ил. 7, Библиогр.: 5назв.
Научный редактор д-р техн.наук В.П.Смоленцев
Рецензенты: Кафедра ремонта машин Воронежской государственной лесотехнической академии (заведующий кафедрой д-р техн. наук Д.И.Станчев);
д-р.техн.наук В.Г.Егоров
Издается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета
Жачкин С.Ю., Сергеев А.П., Смоленцев В.П., Болдырев А.И, Кузовкин В.П., 2000.
Оформление. Издательство Воронежского государственного технического университета, 2000.
Введение
Одним из важнейших направлений технического прогресса в машиностроении являются электро-химико-физические методы обработки, в частности ЭХРО, ЭЭрО, ультразвуковая обработка и другие.
ЭХРО основана на принципе локального анодного растворения при высокой плотности тока в проточном электролите.
Промышленное использование ЭХРО зависит от совершенства применяемого оборудования, выполняющего различные технологические операции: копировально-прошивочные, формообразующие, обработка глубоких отверстий, удаление заусенцев, маркирование и др. Оборудование выпускается применительно к конкретным технологическим задачам, серийно (копировально-прошивочные станки, шлифовальные, заточные, удаления заусенцев, маркирования и т.д.) и по спецзаказам для спецоборудования.
Предприятия в России, выпускающее технологическое оснащение: ЭНИМС, Троицкий станкостроительный завод, различные НИИ и многие предприятия для своих изделий. А также: Фирмы Anocut, Gincinati, Exello - США; Mitsubishi, Hitachi - Япония; Bosch, Wendt - ФРГ и другие.
1.Средства технологического оснащения
К средствам технологического оснащения ЭХФО относятся: станок, непосредственно выполняющий технологическую операцию, источник питания (ИП), вспомогательные устройства, предназначенные для очистки электролита от шлака, подачи электролита в рабочую зону станка, отсоса из рабочей зоны, выделяемых при ЭХФО газообразных продуктов, промывки деталей, сборочных единиц и узлов станка.
Источник питания (ИП) и вспомогательные устройства могут обслуживать несколько станков. ИП и вспомогательные устройства являются нормализованными узлами. Они могут монтироваться отдельно или встраиваться в станок.
Станок имеет механизмы фиксации и крепления заготовок, подачи электро-инструмента, электрические системы слежения за величиной межэлектродного промежутка, системы подачи электролита, системы подвода электрического тока к электродам.
Баки для электролита, теплообменник для охлаждения (подогрева) электролита, элементы автоматики, как правило встраиваются в станок.
1.1Классификация станков для эхфо
Станки для ЭХФО подразделяются:
по назначению: универсальные; специализированные,
по компоновке: с вертикальным перемещением рабочих узлов; с горизонтальным перемещением рабочих узлов.
Станки универсального назначения имеют линейное перемещение электродов в горизонтальном или вертикальном направлении.
Специализированные станки выполняются с радиальным перемещением шарнирных электродов или электрододержателей по криволинейной траектории.
Возможны варианты станков с перемещением заготовки в процессе обработки относительно неподвижных электродов-инструментов.
Основные модели станков для ЭХО универсального назначения
Модели Наименование Основное назначение
4А840 Станок анодно- Отрезка заготовок из трудно-
4А850 механический обрабатываемых сталей и
4А860 ленточный сплавов
4А870 отрезной
4412ФЦ Станок электрохимический Формообразование наружных
копировально-прошивочный и внутренних поверхностей
с программным управлением деталей (тел вращения и
полостей
4422 Станок электрохимический Формообразование полостей
4А423ФЦ копировально-прошивочный и отверстий различной формы
4424 (рабочие элементы ковочных
штампов, пресс-форм и т.д.)
3Э731 Станок электрохимический Шлифование плоскостей
плоскошлифовальный заготовок из твердых сплавов
и закаленных сталей
3Э110М Станок электрохимический то же наружных и внутренних
круглошлифовальный поверхностей тел вращения
СШ101 Внутришлифовальный Шлифование внутренних
высокой точности поверхностей
3622Э Станок электрохимический Заточка резцов по передним и
3672 заточной задним поверхностям
3626Э с пластинами из тв. сплавов
3Е624Э в автоматическом цикле
4405 Для удаления заусенцев Удаление заусенцев, притупле-
4406 ние кромок, калибровка
4407
4401 Станок электрохимический Нанесение маркировок без
маркировочный трафаретным способом ( до 20
знаков одновременно
1.2 Требования, предъявляемые к электрохимическим установкам.
Требования могут быть разделены на две категории:
-общие для металлообрабатывающего оборудования;
-специфические, обусловленные особенностями рабочего процесса и конструкции электрохимического оборудования.
Общие требования для обеспечения наиболее высоких технико-экономических показателей оборудования. Важнейшие из них:
1) производительность; 2) точность; 3) надежность; 4) степень автоматизации; 5) безопасность; 6) экономическая эффективность.
Класс технологической задачи, для решения которой создается оборудование, приоритет отдается одному из 4х показателей (1-4). Требование ТБ должно соблюдаться во всех конструкциях. Экономическая эффективность определяет целесообразность создания электрохимической установки и является обобщенным показателем учитывающим влияние всех четырех.
Специфические требования подразделяются на комплексные (для установки в целом) и частные (для отдельных элементов - станку, системе электролиза, источнику питания, системе управления). Важнейшим из специфических требований комплексного характера является обеспечение коррозионной стойкости т.к. непременным условием ЭХО является наличие электролита - водного раствора солей, щелочей или кислот.
Коррозионное действие электролита на элементы технологического оснащения происходит в условиях непосредственного контакта или под влиянием брызг, тумана или при установке детали на станке.
Анодное растворение элементов конструкции (детали, крепления, токопровода) заземленных на “+”.
Важнейшими требованиями к станку являются: повышенная жесткость и стабильность подачи катода, особенно для копировально-прошивочных и лопаточных станков.
Жесткость необходима станку для предотвращения деформации его несущей системы и вибраций инструмента или заготовки в процессе обработки. Одним из главных элементов конструкции электрохимических станков, влияющих на точность, производительность и надежность является механизм подачи электродов, который служит для поддержания на заданном уровне межэлектродного зазора в процессе обработки, отвода-подвода электрода и развода электродов для предупреждения короткого замыкания.
Основные требования к механизму подачи электродов:
широкий диапазон рабочих подач при бесступенчатом регулировании;
стабильность рабочей подачи во всем диапазоне;
минимальный перебег при выключении подачи;
наличие ускоренной подачи (в интервале 0,5 - 2,5 м/мин.)
Наиболее трудно реализуемым требованием является стабильность рабочей подачи в диапазоне малых подач. Нестабильность подачи возникает в результате изменения рабочей нагрузки и скачкообразности при поступательном перемещении каретки, за счет сил трения в направляющих. При использовании гидропривода в системе подачи электродов плавность рабочего движения достигается применением шаговой подачи.