79

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Воронежский государственный технический университет

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОСНАЩЕНИЕ ЭЛЕКТРОХИМИКОФИЗИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ОБРАБОТКИ

Учебное пособие

Воронеж 2002

УДК 621.9.047

Оборудование специальных методов обработки: Учеб. пособие / С.Ю.Жачкин, А.И.Болдырев, В.П.Кузовкин, В.А.Сай. Воронеж, гос. техн. ун-т, 2002. 197 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 использования в учебном процессе по направлению 651400 «Машиностроительные технологии и оборудование» студентам специальности 120100 всех форм обучения. Учебное пособие может быть полезно аспирантам и специалистам, занимающимся разработкой электрохимикофизических методов обработки.

Издание подготовлено на магнитном носителе в текстовом редакторе WORD-97 и содержится в файле UCH.

Табл. 58. Ил. 7, Библиогр.: 5назв.

Н

Рецензенты

аучный редактор д-р техн.наук В.П.Смоленцев

кафедра «Автоматизация производственных процессов » ВГЛТА (зав. каф. д-р техн. наук, заслуженный деятель науки РФ проф. В.С. Петровский);

д-р техн. наук, проф. В.Г. Егоров

Издается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета

Жачкин С.Ю., Болдырев А.И, Кузовкин В.П., Сай В.А.., 2002.

Оформление. Воронежский государственный технический университет, 2002.

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.

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:

1. широкий диапазон рабочих подач при бесступенчатом регулировании;

2. стабильность рабочей подачи во всем диапазоне;

3. минимальный перебег при выключении подачи;

4. 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.