Примениние анодно-механической обработки.

Реферат

На тему « Анодно-механическая обработка ».

 

 

Выполнил: студ.гр. СМТ 202Д

 

Габдрахманова А. Р.

 

Проверил:

доцент,

кандидат физико-математических наук.

Мусин Фаниль Фанусович

 

 

Туймазы 2012

Введение

АНОДНО-МЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА металлов , основанная на одновременном использовании анодного растворения и механического удаления продуктов распада. Применяется для резки, заточки резцов, шлифования и др.

Способ обработки металлов комбинированным электрохимическим и электроэрозионным воздействием электрического тока на изделие в среде электролита был разработан в СССР в 1943 инженером В. Н. Гусевым.

Как осуществляется анодно-механическая обработка

Обрабатываемое изделие (анод) и электрод-инструмент (катод) включают, как правило, в цепь постоянного тока низкого напряжения (до 30 в). Электролитом служит водный раствор силиката натрия Na₂SiO₃ (жидкого стекла), иногда с добавлением солей других кислот. В качестве материалов для электродов-инструментов применяют малоуглеродистые стали (08 кп, 10, 20 и др.). Под действием тока металл изделия растворяется и на его поверхности образуется пассивирующая плёнка (см. Пассивирование). При увеличении давления инструмента на изделие плёнка разрывается и возникает электрический разряд. Его тепловое действие вызывает местное расплавление металла. Образующийся шлам выбрасывается движущимся инструментом. Изменяя электрический режим и давление, можно получить изделия с различной шероховатостью поверхности (до 9-го класса чистоты).

Работа по съёму металла при А.-м. о. осуществляется электрическим током в межэлектродном зазоре почти без силовой нагрузки на узлы анодно-механического станка в противоположность металлорежущим станкам, в которых эти узлы сильно нагружены. Интенсивность съёма металла практически не зависит от механических свойств обрабатываемых металлов и инструмента (твёрдости, вязкости, прочности), поэтому А.-м. о. целесообразно применять для изделий из высоколегированных сталей, твёрдых сплавов и т. п. Высокий технико-экономический эффект А.-м. о. даёт именно при обработке таких материалов: увеличивается производительность, уменьшаются количество отходов и расход энергии, резко снижаются затраты на инструмент. При доводочных работах А.-м. о. позволяет получить высокое качество поверхности.

 

Примениние анодно-механической обработки.

Успешное производственное применение нашла анодно-механическая резка пруткового вольфрама на заводе КАТЭК (Куйбышев).

В автоматном цехе этого завода с 1950 г. создан специальный участок анодно-механической резки вольфрамовых контактов (лепешек) толщиной 1,2 + 0,1 мм из прутков вольфрама диаметром 4 и 4,7 мм со средней производительностью 15 000 - 20000 контактов в смену.

Разрезка производится стальными штампованными дисками диаметром 160 мм и толщиной 0,5 мм; одним диском нарезается 200 - 250 контактов при одновременной резке 8 прутков. Одновременно работают 8 автоматов, обслуживаемых двумя рабочими.

Введение анодно-механических отрезных станков сократило расход вольфрама на 40%, устранило необходимость в дорогих абразивных кругах (более 100 шт. в смену) и повысило производительность труда более чем на 300%.

Анодно-механическая обработка металлов в отличие от процессов электроискровой обработки и электроимпульсной обработки, получивших в последнее время заметное промышленное распространение, анодно-механическая обработка разбивается несколько медленнее, однако и в этой области имеются заслуживающие внимания конструктивные и технологические разработки, представляющие собой дальнейший шаг вперед по Сравнению с известными ранее и опубликованными в литературе. Накоплен также некоторый опыт промышленного использования этого метода, позволяющий более правильно оценить его возможности и установить области рационального применения.

Заводом КАТЭК совместно с Куйбышевским индустриальным институтом также спроектирован и внедрен в производство станок для анодно-механической обработки металлов профилировки фасонных призматических и крупных резцов, армированных пластинками твердых сплавов. На этом станке профилируются резцы с максимальной шириной профиля 60 мм и глубиной профиля до 12 мм; средняя производительность станка - 12-15 резцов в смену. Производительность процесса при обработке сплава Т5К10 на обдирочных режимах достигает 1000 - 1200 мм\мин при чистоте после доводки 7-8-го класса по ГОСТ и точности профиля до 0,02 мм.

Станок для анодно-механической обработки металлов позволяет также профилировать круглые резцы и производить заточку резцов по передней грани. Применение анодно-механической заточки сократило брак по трещинам режущих пластинок и позволило широко внедрить скоростные режимы резания на многошпиндельных и одношпиндельных автоматах.

На Иркутском заводе тяжелого машиностроения успешно применена анодно-механическая резка стали высокой твердости (Г-13), механическая резка которой из-за упрочнения при наклепе (до в = 500) чрезвычайно затруднительна.

Анодно-механическая резка этой стали дисками из листового железа толщиной 1 мм и диаметром 300 мм осуществляется с большей производительностью, чем обычной конструкционной углеродистой стали. При этом получается чистота реза V 3 по ГОСТ 2789-51. Окружная скорость диска составляет 8 м/сек, мощность приводного двигателя 2,8 кет, напряжение питающего тока 20-35 в.

Создан ряд отрезных анодно-механических станков, к которым относятся модели 4820,4822 и 4823, работающие уже несколько лет в промышленности.

Анализ применения этих станков показал их высокую технико-экономическую эффективность. Так, при разрезке заготовок из легированных сталей диаметром 300 мм экономия металла составила 4,4 т на 1000 резов, а при твердости материала свыше Ин = 300 с этим видом резки может конкурировать только абразивная, применение которой ограничено диаметрами до 100 мм.

Широко применяются в промышленности анодно-механическая обработка металлов, шлифование и заточка твердых сплавов. Недостаточная технологическая изученность этих процессов на первых стадиях внедрения в промышленность привела к появлению неправильных представлений об их технологических возможностях, затруднив распространение этих прогрессивных методов. Недостатками обычной анодно-механической заточки являлось возникновение сетки трещин на затачиваемых резцах при высокопроизводительных режимах обработки и невозможность получения наиболее высоких классов чистоты поверхности.

Применение повышенных скоростей заточки, электролита с пониженным удельным весом и некоторых других усовершенствований позволяет частично устранить зти недостатки, но радикальной мерой, обеспечивающей улучшение качества изделий, является использование электропроводных, графитизированных абразивов, позволяющих при повышенной производительности достигать зеркального блеска и чистоты поверхности 11-12-го класса по, ГОСТ 2789-51.

Значительный интерес представляет одно из новых направлений анодно-механической обработки металлов - чистовое электроабразивное шлифование, а также Станок АМОМ, разработанный для этой цели.

Работая по принципиально обычной анодно-механической схеме, с электролитом, состоящим из раствора жидкого стекла (уд. веса 1,2) или водного раствора буры (1°/о) этот станок позволяет шлифовать крупные твердосплавные матрицы и кольца, обеспечивая высокую чистоту поверхности и точность в сочета нии с высокой производительностью и практически полным отсутствием брака.

Применение электропроводных, графитизированных абразивов позволяет получать чистоту поверхности твердосплавных изделий 11-12-го класса по ГОСТ 2789-51 при зеркально-блестящем внешнем виде.

В течение последних лет производились производственные испытания полуавтоматического поточно-позиционного заточного станка АМЗО-1М (конструктор А. А. Чобанян). Этот станок существенно отличается по конструкции и технологическим возможностям от широко распространенных анодно-механических заточных станков.

Пуск, проведение заточки и останов станка автоматизированы. В станке применены шариковые суппорты, электромеханическая следящая система, ванна новой конструкции с защитным кожухом из органического стекла, заточной чугунный диск с четырехзаходной спиралью, амортизатор в узле подачи суппорта, специальные сальники, защищающие подшипники от электролита, и ряд других усовершенствований.

Скорость шпинделя, установленного в прецизионных подшипниках, увеличена до 6000 об/мин.

Станок многопозиционный, что позволяет одновременно обрабатывать до 6 резцов, значительно сокращая удельные затраты вспомогательного времени и машинное время.

Применив несложные приспособления, установленные на электромагнитном столе, на станке можно выполнять также резку, плоскую и круглую шлифовку, фасонную заточку и другие операции.

В станке АМЗО-1М применены электромеханическая следящая система и программирование последовательности переходов с одного режима на другой при помощи реле времени. Производительность анодно-механической заточки при этом резко повышена. Одновременно внесенные технологические усовершенствования улучшили и качество заточки инструмента.

При полном цикле анодно-механическая обработка металлов проходят не три изменения ступеней режима, как в обычных анодно-механических заточных станках (обдирка, заточка, доводка), а 15 переходных ступеней, что придает станку большую технологическую гибкость и универсальность. Существенной особенностью, разработанного на этом станке технологического процесса явилось также применение измененного состава электролита, изготовляемого на основе содового жидкого стекла; порошок последнего гидратируется, а затем без применения автоклава растворяется в воде с добавкой едкого натра до получения необходимой концентрации и состава. Оптимальный состав электролита, примененного в станке АМЗО-1М, следующий:

На станке АМЗО-1М была разработана технология заточки и доводки резцов, оснащенных твердыми сплавами ВК8, Т5К10 и Т15К6, сечениями до 30 X 45 мм2. Отличительной особенностью этой технологии, кроме упоминавшейся выше многоступенчатости, является повышенная линейная скорость заточки - 50 - 60 м/сек вместо 18-20 м/сек на обычных заточных анодно- механических станках (3-3,5 тыс. об/мин. при диаметре заточного диска 250 мм) - и повышенная плотность тока.

Сплав ВК8 обрабатывается при напряжении холостого хода 23 в я рабочем напряжении (на электродах) 19-20 в для начальной ступени (при 80 ма/мм2) и 3-4 в -для конечной (при 12-15 ма/мм2). Для сплавов Т5К10 и Т15К6 соответственно напряжение холостого хода 20-22 в, рабочее напряжение первой ступени (черновой) 13 - 15 в при 50 ма/мм2 и 4-6 в - при 20-25 ма/мм2 на заключительной (чистовой) ступени.

Для сплава ВК8 и 50 ма/мм- для сплавов Т5К10 и Т15К6) частота поверхности обработанных на станке АМЗО-1М резьба находится в пределах 8-10-го классов по ГОСТ 2789-51. ЦОВтоикостпые испытания резцов 20X20 мм из сплава ВК8, Поизведенные при скорости резания 165 м/ман, s = 0,15 мм/иб мм5 показали 4-6-кратное увеличение износостойкости по сравнению с такими же резцами, заточенными на абразивах.

На станке АМЗО-1М проводилась также анодно-механическая обработка металлов чугунных литых резцов 20 X 20 и 40 X 40 мм, армированных твердым сплавом. Качество заточки оказалось значительно лучшим, чем у резцов со стальными державками, в которых повышение плотности тока вызывает растягивание пластин из-за большой разницы теплофизических свойств твердого сплава и стали.

В последние годы разработаны новые конструкции ленточных отрезных станков, автоматизированные заточные станки и улучшенные составы электролита для заточки; технологические процессы шлифования твердых сплавов электропроводными абразивами и металлоабразивными инструментами.

Безусловно целесообразно дальнейшее расширение и усиление работ в области анодно-механической обработки металлов, в частности в направлении/создания и выпуска автоматизированного оборудования для основных операции.