Электрофизическая и электрохимическая обработка

Для обработки труднообрабатываемых материалов (жаропрочные, нержавеющие, магнитные и другие труднообрабатываемые стали, а также твердые сплавы, полупроводниковые материалы, рубины, ферриты, кварц и др.) и деталей сложной формы (рабочие детали штампов и прессформ) с успехом используются электрохимические и электрофизические ТМ размерной обработки. Эти методы основаны на различных физико-химических процессах энергетического воздействия на твердое тело, при котором от него отделяются частицы и получается деталь с заданными размерами и формой.

В зависимости от используемых физико-химических процессов основные ТМ электрофизической и электрохимической обработки подразделяются следующим образом:

I. Электроэрозионная. Для обработки токопроводящих материалов (металлов и сплавов), основана на использовании преобразуемой в тепло энергии электрических разрядов, возбуждаемых между инструментом и заготовкой.

При этом, электроэрозионная обработка также разделяется на следующие виды:

1) Электроискровая. Для обработки деталей штампов, пресс-форм, кокилей, твердосплавных фильер, извлечение поломанного инструмента и др.; при черновой обработке Ra=1,6-0,63 мм;

2) Электроимпульсная. Для трехкоординатной обработки штампов, пресс–форм, турбинных лопаток, ручьев в валках периодического проката и др.; при низкочастотной обработке Ra=6,3-3,2мкм, высокочастотной Ra=3,2-0,20мкм;

3) Анодно – механическая обработка. Для определения заготовок из труднообрабатываемых высокопрочных сплавов; при анодно-механическом шлифовании Ra=0.40-0.05мкм, при более жесткой обработке Ra= 2,5-3,2мкм;

4) Электроконтактная обработка. Для выполнения грубых и неответственных ТО (зачистка отливок и штамповок из труднообрабатываемых сплавов и др.); Ra=12,5-6,3мкм.

II.Электрохимическая. Основана на явлении анодного растворения:

1) Электролитическое полирование. Для окончательной обработки сложных по конфигурации деталей (лопатки турбин, клапаны для подачи горючего, режущие и измерительные инструменты и др.); Ra=0,63-0,08 мкм при предварительном шлифовании Ra=0,04-0,01 мкм.

2) Электрохимическое прошивание. Для получения отверстий;

3) Электрофизическое фрезерование. Для обработки труднообрабатываемых материалов;

4) Электроабразивное шлифование. Для отделочных операций, Ra=0,20-0,05 мкм;

III. Ультразвуковая. Для обработки труднообрабатываемых сплавов изделий из стекла, кварца, германия, кремния, ферритов, минералокерамики, рубина, алмаза и др.; Ra=0.80-0.2 мкм. Основана на воздействии упругих механических колебаний с частотами f 16-20 кГц на заготовку посредством ударов взвешенных в жидкости (воде, масле) зерен абразива ( электрокорунд, карбид бора, алмаз и др.);

IV. Лучевая:

1) Электронно – лучевая. Для получения отверстий, пазов и т.п. малых размеров 0,005мм в труднообрабатываемых сплавах. Основана на том, что электроны, излучаемые катодом в глубоком вакууме вследствие термоэлектронной эмиссии, ускоряются в мощном электрическом поле и фокусируются в узкий пучок, направленный на заготовку- анод (электронная пушка);

2) Лазерная. Для обработки отверстий малого размера, пазов и т.п. в заготовках из различных материалов, независимо от их физико-химических свойств (твердые сплавы, алмазы и др.). Основана на том, что мощный световой луч, проходя через специальное оптическое устройство, фокусируется на заготовке на площади диаметром d 0,01мм. В качестве источника энергии используются квантовые генераторы света, лазеры, чаще всего кристаллические рубиновые.