Станка для электроискровой обработки

 

Инструмент (катод) 3 закрепляют в шпинделе 4 станка, который может перемещаться в вертикальной плоскости. Специальное реле поддерживает при заданном напряжении постоянное расстояние между электродами и по мере съема металла автоматически пере­мещает шпиндель вместе с закрепленным в нем инструментом, обес­печивая вертикальную подачу. Необходимость применения реле объясняется тем, что процесс разрушения металла начинается с искрового разряда на участке, где расстояние между электродами крат­чайшее. После разрушения этого участка разряд наступает на сосед­нем участке и т. д.

Так последова­тельно происходит съем металла- с поверхности анода (обрабатываемой заготовки) до тех пор, пока напря­жение окажется недостаточным для возникновения разрядов и процесс автоматически прекратится. Для его возобновления необходимо сближе­ние электродов.

Заготовку и инструмент поме­щают в ванну 2 с диэлектрической жидкостью (керосином, минеральным маслом). Жидкость при электроискровой обработке необходимадля защиты инструмента от налипанияна него частиц металла и резкого уменьшения мощности искро­вых разрядов на боковых стенках обрабатываемого отверстия.

Точность и чистота обработанной поверхности зависят от мощности импульсных разрядов и их длительности по времени. Чем меньше энергия импульсов и больше частота разрядов, тем более чистой получается обработанная поверхность.

При черновом режиме (50—3000 имп/с) достигается V3—V4-й класс чистоты, при чистовом (до 10 000 имп/с) V6—V8-й класс чистоты.

Электрод—инструмент изготавливают из латуни или медно-графитной смеси.

у Современные станки для электроискровой обработки позволяют обрабатывать отверстия диаметром до 0,15 мм с точностью до 0,01 мм.

Недостатком электроискрового способа обработки являются от­носительно невысокая производительность труда и недостаточная точность формы и размеров обработанной детали.

Электроимпульсная, обработка — разновидность электроэро­зионной обработки.

В процессе обработки между инструментом и заготовкой происхо­дят импульсные дуговые электрические разряды. Катодом является заготовка, а анодом — инструмент.

Процесс проводят в ванне с диэлектрической жидкостью. По сравнению с электроискровой обработкой мощность дуговых раз­рядов значительно выше. В качестве источников тока используют машинные генераторы. Длительность разрядов выше, чем при элек­троискровой обработке.

Производительность процесса и чистота обработанной поверх­ности зависят от мощности электрических импульсов. При пред­варительной обработке заготовок применяют длительные импульсные разряды большой мощности, а при окончательной обработке — импульсы высокой частоты и малой мощности. В первом случае производительность процесса значительно выше, чем при электро­искровой обработке. Износ электрода — инструмента при электро­импульсной обработке меньше, чем при электроискровой.

ЛИТЕЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО

Литейное производство — отрасль машиностроения, за­нимающаяся изготовлением фасонных заготовок или деталей путем заливки расплавленного металла в специальную форму, полость ко­торой имеет конфигурацию заготовки (детали). При охлаждении залитый металл затвердевает и в твердом состоянии сохраняет кон­фигурацию той полости, в которую он был залит. Конечную продук­цию называют отливкой. В процессе кристаллизации расплавленного металла и последующего охлаждения формируются механические и эксплуатационные свойства отливок.

Литьем получают разнообразные конструкции отливок массой от нескольких граммов до 300 т, длиной от нескольких сантиметров до 20 м, со стенками толщиной 0,5—500 мм (блоки цилиндров, поршни, коленчатые валы, корпуса и крышки редукторов, зубчатые колеса, станины станков, станины прокатных станов, турбинные лопатки и т. д.).

Дляизготовления отливок применяют множество способов литья: в песчаные формы (рис. 4.1), в оболочковые формы, по выплавля­емым моделям, в кокиль, под давлением, центробежное литье и др. Область применения того или иного способа литья определяется объемом производства, требованиями к геометрической точности и шероховатости поверхности отливок, экономической целесообраз­ностью и другими факторами.

 

Рис. 4.1.Схема технологического процесса получения отливок в песчаных формах

 

Виды литья

Литье в песчано-глинистые формы. Для изготовления литейной формы служит формовочная смесь, представляющая собой многокомпонентную систему, состав которой определяется типом и массой отливки и природой металла. Основными компонентами формовочной смеси являются кварцевый песок и формовочная глина. Глина является связующим и при оптимальном содержании воды (4—5%) придает формовочной смеси необходимую прочность и пластичность. Песок увеличивает пористость и, следовательно, газопроницаемость формовочной смеси. Кроме того, в формовочную смесь вводят противопригарные добавки (каменноугольную пыль, графит), защитные присадочные материалы (борную кислоту, серный цвет) и другие ингредиенты. Для изготовления стержней используют стержневые смеси, состоящие из кварцевого песка и самотвердеющихся неорганических (жидкое стекло с добавкой 10% раствора NaOH) или органических (фенолформальдегидная или карбамидофурановая смолы) связующих.

Специальные виды литья. К специальным видам литья относятся: литье в оболочковые формы, литье по выплавляемым моделям, литье в металлические формы, литье под давлением и центробежное литье. Эти методы позволяют получать отливки повышенной геометрической точности, с малой шероховатостью поверхности, минимальным припуском на механическую обработку или исключающую ее полностью и имеющие высокую производительность.

Центробежное литье — это литье в быстровращающиеся литейные формы: металлические, песчаные, оболочковые, по выплавляемым моделям. Под действием центробежных сил расплавленный металл оттесняется к наружной поверхности формы, где затвердевает ровным слоем. Легкие примеси и газы оттесняются к внутренней поверхности отливки. В результате этих процессов металл в отливке уплотняется и ее механические свойства улучшаются. Этим методом получают водопроводные и канализационные трубы, колеса, шкивы, зубчатые колеса и т.п. Преимущества те же, что и при литье в кокили, однако качество внутренней поверхности по причинам, изложенным выше, хуже, чем наружной.

 

Элементы литейной формы

Литейная форма — это система элементов, образующих рабочую полость, при заливке которой расплавленным металлом формируется отливка. На рис. 4.2, а показана литейная форма для тройника (рис. 4.2, б). Форма обычно состоит из нижней 2 и верхней полуформ, которые изготовляют по литейным моделям 7 (рис. 4.2, г) в литейных опоках 3, 5.

Литейная опока — приспособление для удержания формовочной смеси при изготовлении формы. Верхнюю и нижнюю полуформы взаимно ориентируют с помощью цилиндрических металлических штырей 4, вставляемых в отверстия приливов у опок. Для образования полостей, отверстий или иных сложных контуров в формы устанавливают литейные стержни, которые фиксируют с помощью выступов (стержневых знаков), входящих в соответствующие впадины в форме. Литейные стержни изготовляют по стержневым ящикам (рис. 4.2, д). Для подвода расплавленного металла в полость литейной формы, ее заполнения и питания отливки при затвердевании используют литниковую систему 8—11, После заливки расплавленного металла, его затвердевания и охлаждения форму разрушают, извлекая отливку (рис. 4.2, ё).

Литейные сплавы

Для производства отливок используются сплавы черных металлов: серые, высокопрочные, ковкие и другие виды чугунов; углеродистые и легированные стали; сплавы цветных металлов; медные (бронзы и латуни), цинковые, алюминиевые и магниевые сплавы; сплавы тугоплавких металлов: титановые, молибденовые, вольфрамовые и др.

Рис. 4.2. Литейная форма и ее элементы:

а – литейная форма; б – тройник; в – литейный стержень; г-литейная модель; д-стержневой ящик; в – отливка с литниковой системой.

Литейные сплавы должны обладать высокими литейными свой­ствами (высокой жидкотекучестью, малыми усадкой и склонностью к образованию трещин и др.); требуемыми физическими и эксплуата­ционными свойствами. Выбор сплава для тех или иных литых деталей является сложной задачей, поскольку все требования в реальном производстве учесть не представляется возможным.