Виды электрохимической обработки

Электрохимическое объемное копирование — электрохимическая обработка, при которой форма электрода-инструмента отображается в заготовке.

Электрохимическое прошивание — электрохимическая обработка, при которой электрод-инструмент, углубляясь в заготовку, образует отверстие постоянного сечения.

Струйное электрохимическое прошивание — электрохимическое прошивание с использованием сформированной струи электролита.

Электрохимическое калибрование — электрохимическая обработка поверхности с целью повышения ее точности.

Электрохимическое точение — электрохимическая обработка, при вращении заготовки и поступательном перемещении электрода-инструмента

Электрохимическая отрезка — электрохимическая обработка, при которой заготовка разделывается на части.

Электрохимическое удаление заусенцев (ЭХУЗ, Electrochemical debuting) — электрохимическая обработка, при которой удаляются заусенцы заготовки.

Многоэлектродная электрохимическая обработка — электрохимическая обработка, осуществляемая электродами, подключенными к общему источнику питания электрическим током и находящимися во время обработки под одним потенциалом.

Непрерывная электрохимическая обработка — электрохимическая обработка при непрерывной подаче напряжения на электроды.

Импульсная электрохимическая обработка — электрохимическая обработка при периодической подаче напряжения на электроды.

Циклическая электрохимическая обработка — электрохимическая обработка, при которой один из электродов перемещается в соответствии с заданной циклограммой, а так же другие смешанные виды электро-физико-химической обработки.

Основные достоинства электрохимической размерной обработки в проточном электролите: высокая производительность, достигающая десятков тысяч кубических миллиметров в минуту и принципиально не имеющая ограничений; полное отсутствие износа электрода-инструмента; возможность повышения чистоты и точности обработки при одновременном повышении производительности, чего нет ни у одного из других механических или электрических методов обработки; наличие некоторого саморегулирования процесса при растворении сплавов неоднородного кристаллического строения, приводящее к равномерному растворению их поверхности.

Недостатки: высокая энергоемкость процесса; необходимость принятия специальных мер для удаления или обработки отходов (шлама и газов); затруднительность управления процессом при обработке сложнопрофилированных деталей с высокой точностью; необходимость обеспечения интенсивной циркуляции электролита в процессе обработки; некоторое снижение выхода по току при возрастании плотности тока.

 

Ультразвуковая обработка

Ультразвуковая обработка основана на использовании энергии механических колебаний ультразвуковой частоты от 16∙10³ до 10⁵ Гц для удаления припуска с заготовки и образования поверхностей деталей. Кроме вышеуказанного прямого применения, ультразвуковые колебания широко используются для вспомогательных целей, когда они повышают эффективность применения других видов энергии. Например, ультразвук применяют в процессах окраски изделий, кристаллизации металлических расплавов, ультразвукового резания.

Ультразвуковые колебания оказывают влияние на протекание технологических процессов, как на макроуровне, так и на микроуровне.

УЗО производится на специальных станках или установках (см. рис.6), состоящих из ультразвукового генератора 1, преобразователя 7, концентратора 5, инструмента 4, сосуда 3, заполненного жидкостью с абразивными частицами, служащего для установки и закрепления обрабатываемых заготовок, установки 2 для прокачки жидкости.

Обработка заключается в разрушении поверхностных слоев заготовки 1 посредством абразивных частиц 2. Последние, находясь между инструментом 3 и заготовкой, откалывают от заготовки частицы под действием инструмента, совершающего механические ультразвуковые колебания. Поэтому ультразвуковая обработка применяется только для обработки хрупких материалов. Чем выше пластичность обрабатываемого материала, тем меньше эффективность УЗО. Пластичные материалы свинец, медь и тому подобное вообще не поддаются УЗО.

Генератор 6 (см. рис.7) вырабатывает и подает напряжение ультразвуковой частоты на преобразователь 5, который электрические колебания преобразует в механические. Преобразователи изготавливаются из специальных материалов, обладающих магнитострикционным эффектом, т. е. способностью изменять свои размеры при изменении магнитного поля. Магнитострикционный преобразователь представляет собой сердечник из магнитострикционного материала с обмоткой. Магнитострикционная деформация характеризуется изменением размера образца длиной в магнитном поле. Относительное изменение / составляет 10^-3…10^-6. Оно зависит от напряженности магнитного поля и материала преобразователя. В качестве последнего на практике применяются железокобальтовые сплавы (пермендюры) и железоалюминиевые сплавы (алферы).

Магнитострикционные преобразователи должны иметь определенные размеры, обеспечивающие их работу на резонансной частоте, когда их собственная частота механических колебаний совпадает с частотой колебаний электрического тока, проходящего через обмотку.

 

 

Рис.6. Схема установки

для ультразвуковой обработки

 

 

Рис.7.  Воздействие инструмента на обрабатываемую заготовку

через абразивные частицы

 

Достоинства ультразвуковой размерной обработки: возможность обработки как неметаллических неэлектропроводных материалов, так и токопроводящих твер­дых сплавов; возможность обработки деталей сложных конфигураций; возможность достижения высокой чистоты и точности обработки; отсутствие каких-либо тепловых или механических воздействий на обрабатываемую поверхность и соответственно отсутствие дефектного слоя и трещин на ней.

Недостатки:  затруднительность либо невозможность обработки мягких материалов, например цветных сплавов; необхо­димость снижения производительности при обработке твердых материалов невысокой хрупкости; некоторая сложность расчета, проектирования и изготовления инструмента; необходимость выполнения обработки в присутствии жидкой среды; повышенная стоимость акустической энергии по сравнению с другими видами энергии.