Обработка материалов электрическим током и лазером - реферат

Министерство транспорта РФ

Костромской автотранспортный техникум

Специальность 1705

Реферат

На тему:

«Обработка материалов электронным током и лазером»

Выполнил: студент

Группы 23а

Козин А.Н.

Проверил:

Голев Н.Г.

Кострома 2002


Содержание

Введение3

Разработка электроэрозионной обработки 4

Суть электроэрозионной обработки 4

Рабочая среда 5

Электроды-инструменты 6

Электроэрозионные станки 7

Общая черта процесса электроэрозионной обработки 8

Типовые операции электроэрозионной обработки 8

Прошивание Обработка материалов электрическим током и лазером - реферат отверстий 9

Маркирование 9

Вырезание 9

Шлифование 10

Электроискровая и электроимпульсная обработка 11

Лазерная обработка металлов 16

заключение 17

Перечень литературы 18


ВВЕДЕНИЕ

К электротехнологии относятся электронные методы обработки металлов, получившие огромное развитие за последнее десятилетие.

Электронными методами обработки именуются такие виды обработки, при осуществлении которых съем металла либо изменение структуры и свойства поверхностного слоя детали являются след Обработка материалов электрическим током и лазером - реферат­ствием теплового, хим либо комбинированного деяния электронного тока, подводимого конкретно (гальваническая связь) к детали и инструменту. При всем этом преобразование электриче­ской энергии в другие виды энергии происходит в зоне обработки, образованной взаимодействующими поверхностями инструмента и обрабатываемой детали.

Разработка электроэрозионной обработки

Суть электроэрозионной обработки

Разрушение поверхностных слоев материала под воздействием наружного воздействия Обработка материалов электрическим током и лазером - реферат электронных разрядов именуется электронной эрозией. На этом явлении основан принцип электроэрозионной обработки (ЭЭО).

Электроэрозионная обработка заключается в изменении формы, размеров, шероховатости и параметров поверхности заготовки под воздействием электронных разрядов в итоге электронной эрозии (ГОСТ 25331-82).

Под воздействием больших температур в зоне разряда происходят нагрев, расплавление, и частичное испарение металла Обработка материалов электрическим током и лазером - реферат. Для получения больших температур в зоне разряда нужна большая концентрация энергии. Для заслуги этой цели употребляется генератор импульсов. Процесс ЭЭО происходит в рабочей воды, которая заполняет место меж электродами; при всем этом один из электродов — заготовка, а другой — электрод-инструмент.

Под действием сил, возникающих в канале разряда, водянистый и Обработка материалов электрическим током и лазером - реферат парообразный материал выбрасывается из зоны разряда в рабочую жидкость, окружающую его, и застывает в ней с образованием отдельных частиц. В месте деяния импульса тока на поверхности электродов возникают лунки. Таким макаром осуществляется электронная эрозия токопроводящего материала, показанная на примере деяния 1-го импульса тока, и образование одной эрозионной лунки.

Материалы Обработка материалов электрическим током и лазером - реферат, из которых делается электрод-инструмент, обязаны иметь высшую эрозионную стойкость. Лучшие характеристики в отношении эрозионной стойкости ЭИ и обеспечения стабильности протекания электроэрозионного процесса имеют медь, латунь, вольфрам, алюминий, графит и графитовые материалы.

Рабочая среда

Рабочие воды (РЖ) должны удовлетворять последующим требованиям:

— обеспечение больших технологических характеристик ЭЭО;

— тепловая стабильность физико-химических Обработка материалов электрическим током и лазером - реферат параметров при воздействии электронных разрядов с параметрами, надлежащими используемым при электроэрозионной обработке;

— низкая коррозионная активность к материалам ЭИ и обрабатываемой заготовки;

— высочайшая температура вспышки и низкая испаряемость;

— отменная фильтруемость;

— отсутствие аромата и низкая токсичность.

При электроэрозионной обработке применение получили низкомолекулярные углеводородистые воды различной вязкости; вода и в малозначительной степени Обработка материалов электрическим током и лазером - реферат кремнийорганические воды, также водные смеси двухатомных спиртов.

Для каждого вида ЭЭО используют рабочие воды, обеспечивающие лучший режим обработки. На предварительных режимах рекомендуется использовать рабочие воды с вязкостью (смесь керосин-масло промышленное), а на чистовых (керосин, сырье углеводородное).

Электроды-инструменты

Электроды-инструменты (ЭИ) должны обеспечивать размеренную работу во всем Обработка материалов электрическим током и лазером - реферат спектре рабочих режимов ЭЭО и наивысшую производительность при малом износе. Электроды-инструменты должен быть довольно жестким и противостоять разным условиям механической деформации (усилиям прокачки РЖ) и температурным деформациям.

На поверхности ЭИ не должно быть вмятин, трещинок, царапин и расслоения. Поверхность ЭИ обязана иметь шероховатость

При обработке углеродистых, инструментальных сталей и Обработка материалов электрическим током и лазером - реферат жаропрочных сплавов на никелевой базе употребляют графитовые и медные ЭИ. Для предварительный ЭЭО заготовок из этих материалов используются ЭИ из дюралевых сплавов и чугуна, а при обработке отверстий — ЭИ из латуни. При обработке жестких сплавов и тугоплавких материалов на базе вольфрама, молибдена и ряда других материалов обширно используют Обработка материалов электрическим током и лазером - реферат ЭИ из композиционных материалов, потому что при использовании графитовых ЭИ не обеспечивается высочайшая производительность из-за низкой стабильности электроэрозионного процесса, а ЭИ из меди имеют большой износ, достигающий 10-ка процентов, и высшую цена.

Износ ЭИ находится в зависимости от материала, из которого он сделан, от характеристик рабочего импульса Обработка материалов электрическим током и лазером - реферат, параметров РЖ, площади обрабатываемой поверхности, также от наличия вибрации.

На выбор материала и конструкции ЭИ существенное воздействие оказывают материал заготовки, площадь обрабатываемой поверхности, сложность ее формы, требования к точности и серийности изделия.

Электроэрозионные станки

По технологическому предназначению эти станки систематизируют на универсальные, спец и особые.

В таблице 2.1 приведены свойства неких Обработка материалов электрическим током и лазером - реферат электроэрозионных станков.

Таблица 1 — Электроэрозионные станки.

Модель станка Наименование станка Предназначение и короткая черта
4720М Станок настольный электроэрозионный копировально-прошивочный. Универсальный. Изготовка рабочих деталей пресс-форм, фасонных деталей из труднообрабатываемых штампов. Производительность — 70 мм2 /мин, шероховатость — Ra = 0,8¸0,4.
4К721АФ1 Электроэрозионный копировально-прошивочный станок. Универсальный. Обработка сложнопрофильных отверстий. Производительность — 250 мм2 /мин, шероховатость — Ra = 1,25.
4Е Обработка материалов электрическим током и лазером - реферат723-01Ф1 Электроэрозионный копировально-прошивочный станок. Универсальный. Изготовка частей деталей из труднообрабатываемых сплавов, прореза отверстий. Производительность — 1200 мм2 /мин, шероховатость — Ra = 2,5.
4П724Ф3М Электроэрозионный станок копировально-прошивочный с ЧПУ. Универсальный. Изготовка частей деталей ковочных штампов, прореза фасонных отверстий. Производительность — 200 мм2 /мин, шероховатость — Ra = 3,2¸1,6.
4Б611 Переносной электроэрозионный станок Обработка материалов электрическим током и лазером - реферат. Особый.

Прошивание отверстий. Производительность — скорость углубления — 15 мкм/мин.

Шероховатость Rz = 160.

4531Ф3 Электроэрозионный станок с программным управлением для профильной нарезки. Нарезка проволочным ЭИ деталей вырубных штампов, матриц, шаблонов. Производительность — 18 мм2 /мин. Шероховатость — Ra =1,25.
4735Ф3М Электроэрозионный станок, вырезной, высочайшей точности с ЧПУ. Спец. Нарезка проволочным ЭИ деталей вырубных штампов Обработка материалов электрическим током и лазером - реферат, матриц, фасонных резцов, шаблонов. Производительность — 40 мм2 /мин. Шероховатость — Ra = 1,25.
ЭФА Электроэрозионный станок, фотокопировальный. Спец. Нарезка проволочным ЭИ деталей вырубных штампов, матриц, шаблонов, изделий народного употребления. Производительность — 20 мм2 /мин. Шероховатость — Ra = 1,25.

Общая черта процесса

электроэрозионной обработки

Типовой технологический процесс ЭЭО на копировально-прошивочных станках заключается в последующем:

* заготовку фиксируют и агрессивно укрепляют Обработка материалов электрическим током и лазером - реферат на столе станка либо в приспособлении. Томные установки (весом выше 100 кг) устанавливают без крепления. Устанавливают и укрепляют в электродержателе ЭИ. Положение ЭИ относительно обрабатываемой заготовки выверяют по установочным рискам при помощи микроскопа либо по базисным штифтам. Потом ванну стакана поднимают и заполняют РЖ выше поверхности обрабатываемой заготовки Обработка материалов электрическим током и лазером - реферат.

* Устанавливают требуемый электронный режим обработки на генераторе импульсов, настраивают глубинометр и регулятор подачи. В случае необходимости включают вибратор и подкачку РЖ.

* В целях увеличения производительности и обеспечения данной шероховатости поверхности обработку создают в три перехода: подготовительный режим — предварительным ЭИ и окончательный — чистовым и доводочным.

Типовые операции

электроэрозионной обработки

По технологическим признакам инсталлируются Обработка материалов электрическим током и лазером - реферат последующие виды ЭЭО:

* отрезка (ЭЭОт)

* объемное копирование (ЭЭОК)

* вырезание (ЭЭВ)

* прошивание (ЭЭПр)

* шлифование (ЭЭШ)

* доводка (ЭЭД)

* маркирование (ЭЭМ)

* упрочнение (ЭЭУ)

Прошивание отверстий

При ЭЭО прошивают отверстия на глубину до 20 поперечников с внедрением стержневого ЭИ и до 40 поперечников — трубчатого ЭИ. Глубина прошиваемого отверстия может быть существенно увеличена, если Обработка материалов электрическим током и лазером - реферат крутить ЭИ, либо обрабатываемую поверхность, либо и то и это с одновременной прокачкой РЖ через ЭИ либо с отсосом ее из зоны ОбРаБотки. Скорость ЭЭПр добивается 2-4 мм/мин.

Маркирование

Маркирование производится нанесением на изделие цифр, букв, фирменных символов и др. Электроэрозионное маркирование обеспечивает высочайшее качество, не вызывает деформации металла и не Обработка материалов электрическим током и лазером - реферат делает зоны концентрации внутреннего напряжения, которое появляется при маркировании ударными клеймами. Глубина нанесения символов может колебаться в границах от 0,1 до 1 мм.

Операция может производиться одним ЭИ и по многоэлектродной схеме. Делаются ЭИ из графита, меди, латуни, алюминия.

Производительность составляет около 3-8 мм/с. Глубина символов находится в Обработка материалов электрическим током и лазером - реферат зависимости от скорости движения электрода. При скорости движения электрода более 6 мм/с четкость символов усугубляется. В среднем на символ высотой 5 мм затрачивается около 4 с.

Вырезание

В главном производстве ЭЭВ используют при изготовлении деталей электро-вакуумной и электрической техники, ювелирных изделий и т.д. в инструментальном производстве, при изготовлении матриц, пуансонов, пуансонодержателей и Обработка материалов электрическим током и лазером - реферат других деталей, также вырубных штампов, копиров, шаблонов, цанг, лекал, фасонных резцов и др.

Шлифование

Этот процесс шлифования используют для чистовой обработки труднообрабатываемых материалов, магнитных и жестких сплавов.

Отклонение размеров профиля после электроэрозионного шлифования находится в границах от 0,005 до 0,05 мм, шероховатость Ra = 2,5¸0,25, производительность — 260 мм2 /мин.

Электроискровая и электроимпульсная Обработка материалов электрическим током и лазером - реферат обработка

Электронными методами обработки именуются такие виды обработки, при осуществлении которых съем металла либо изменение структуры и свойства поверхностного слоя детали являются след­ствием теплового, хим либо комбинированного деяния электронного тока, подводимого конкретно (гальваническая связь) к детали и инструменту. При всем этом преобразование электриче­ской энергии в другие виды энергии происходит Обработка материалов электрическим током и лазером - реферат в зоне обработки, образованной взаимодействующими поверхностями инструмента и обрабатываемой детали.

Электронная обработка содержит в себе электроэрозионные, химические, комбинированные электроэрозионно-химические и электромеханические методы обработки (схема 1).

При электроэрозионных методах обработки съем металла и изме­нение параметров поверхности детали являются результатом терми­ческого деяния электронного тока.

В свою очередь, электроэрозионные Обработка материалов электрическим током и лазером - реферат методы обработки металлов по предназначению различаются на методы, с помощью которых осу­ществляется:

а) электроэрозионная размерная обработка металлов (съем металла и придание заготовке данной формы и размера);

б) электроэрозионное упрочнение либо покрытие (изменение параметров поверхностного слоя).

В текущее время известны и используются последующие главные методы электроэрозионной обработки: электроискровой Обработка материалов электрическим током и лазером - реферат, электроимпульсный и электроконтактный . Фактически к этой же группе следует отнести и анодно-механический метод, потому что электро­химический съем металла (анодное растворение) применяется только на доводочных режимах и притом не во всех случаях использования этого способа.

Схема 1. Общая систематизация электроэрозионных методов обработки металлов.

Как видно из схемы 1, электроискровой и Обработка материалов электрическим током и лазером - реферат электроимпульсный методы позволяют произвести как съем металла, так и упрочнение; анодно-механический и электроконтактный - только съем металла.

Зависимо от того, каким методом делается обработка либо упрочнение, можно гласить об электроискровой, электроимпульсной , электроконтактной либо анодно-механической размерной обработке либо упрочнении.

Приведенные определения и систематизация позволяют рассматривать электронную обработку металлов как Обработка материалов электрическим током и лазером - реферат самостоятельную ветвь электротехнологии.

С возникновением электронных методов обработки оказалось в принципе вероятным воплощение способами электротехнологии всего комплекса операций, нужных для перевоплощения заго­товки в готовую деталь, включая и ее термообработку.

Электроэрозионные методы не исключают механическую обра­ботку, а дополняют ее, занимая свое конкретное место, соответ­ствующее их особенностям, а Обработка материалов электрическим током и лазером - реферат конкретно: способности обработки токопроводящих материалов с хоть какими физико-механическими свой­ствами и отображения формы инструмента в изделии. Как следует, внедрение электроэрозионных методов обработки будет раз­виваться с увеличением твердости и вязкости обрабатываемых мате­риалов, с усложнением формы детали и обрабатываемых поверх­ностей (полости сложной конфигурации, отверстия с криволинейной осью Обработка материалов электрическим током и лазером - реферат, отверстия очень малого поперечника, тонкие и глубочайшие щели обычной и сложной формы и т. п.), в конце концов, с улучшением технико-экономических характеристик электроэрозионных методов обработ­ки - увеличением производительности, чистоты поверхности, точ­ности, стойкости инструмента и понижением энергоемкости процесса.

Особо многообещающим является внедрение электронных методов для обработки деталей из жестких Обработка материалов электрическим током и лазером - реферат сплавов, жаропрочных сталей и особых тяжело обрабатываемых сплавов, получающих все большее применение в связи с увеличением давлений, температур и скоростей в машинах и аппаратах.

Отдельные элементы разновидностей и личные внедрения электроэрозионной обработки металлов были известны издавна. Напри­мер, резка металлов с наложением электронного тока (так называе­мая, электрофрикционная Обработка материалов электрическим током и лазером - реферат резка, близкая по схеме и характеристикам к электроконтактной обработке) применялась около 70 лет тому вспять; поверхностное упрочнение угольным электродом при помощи электронного тока по способу Д. Н. Дульчевского предложено в 1928 г. и др.

Но резвое развитие методов электроэрозионной обработки металлов и перевоплощение их в самостоятельную ветвь электротехнологии началось Обработка материалов электрическим током и лазером - реферат скоро после изобретения в 1943 г. Б. Р. и Н. И. Лазаренко электроискрового метода и В. Н. Гусевым - анодно-механического метода.

Эти методы были дополнены в 1948 г. новым применением электроконтактной обработки (заточка по способу инж. М. Е. Перлина), получившим предстоящее развитие в работах Харьковского электро­технического института, Харьковского подшипникового завода (об­работка Обработка материалов электрическим током и лазером - реферат шаров по способу инж. Б. П. Гофмана), ХТЗ имени Орджоникидзе (обработка траков), научно-исследовательского института Минсудпрома (обработка гребных винтов) и др.

Развитие электроискрового и анодно-механического методов шло по полосы сотворения бессчетных опытнейших конструкций приспо­собленных и особых электроэрозионных станков, автоматиче­ских регуляторов и освоения новых технологических операций Обработка материалов электрическим током и лазером - реферат. Технические свойства этих методов - производительность, стойкость инструмента, энергоемкость, удобство в эксплуатации - за этот период не получили сколько-либо существенного конфигурации в наилучшую сторону.

В электроискровом методе, основанном на применении зависи­мых (конденсаторных) релаксационных генераторов импульсов, фактически исчерпаны способности предстоящего увеличения про­изводительности, понижения износа инструмента и энергоемкости. Оказались необходимыми Обработка материалов электрическим током и лазером - реферат принципно новые технические реше­ния и отказ от конденсаторных схем. 1-ые шаги в этом направле­нии были изготовлены в 1950 г. в Конструкторском Бюро Министерства Станкостроительной и Инструментальной Индустрии (КБ МСиИП) в области сотворения новых источников питания импульсным током (независящих генераторов импульсов) для прошивочно-копировальных работ и Одесским политехническим институтом Обработка материалов электрическим током и лазером - реферат в области разработки источников импульсного тока для обработки вращающим­ся инвентарем на мягеньких режимах (для производства надфилей).

Новый метод обработки, основанный на применении независящих генераторов импульсов напряжения и тока, получил заглавие электроимпульсного.

С 1951 г. электроимпульсный метод разрабатывался в тесноватом содружестве 3-мя организациями: Конструкторским бюро МСиИП, Лабораторией электронных способов обработки Экспериментального Обработка материалов электрическим током и лазером - реферат научно-исследовательского института металлорежущих станков и кафедрой электронных машин Харьковского политехнического института имени В. И. Ленина.

Электроимпульсный метод обработки при осуществлении прошивочно-копировальных работ позволил по сопоставлению с электроискровым методом повысить скорость съема металла на жестких режимах в 5-10 раз при наличии способности ее предстоящего роста, понизить износ инструмента в 5-20 раз Обработка материалов электрическим током и лазером - реферат и энерго­емкость в 2-3 раза.

Приводимые в данной работе сведения охарактеризовывают в целом современное состояние техники, технологии и производственного использования электроэрозионной обработки металлов. Наибольшее внимание уделяется при всем этом электроимпульсному методу обра­ботки, обладающему наилучшими технико-экономическими показате­лями и поболее широкой областью внедрения, чем электроискровой . Из Обработка материалов электрическим током и лазером - реферат разных применений электроимпульсной обработки излагаются, в главном, более исследованные прошивочно-копировальные работы, представляющие самую большую трудность для воплощения и поболее универсальные по технологическим способностям.

Электронная обработка металлов и ее разновидность - электроэрозионная обработка - представляют самостоятельную ветвь электротехнологии, находящуюся на исходной ступени развития.

Лазерная обработка металлов .

Возможность получать при помощи лазеров световые пучки Обработка материалов электрическим током и лазером - реферат высочайшей мощности до 1012 –1016 вт/см2 при фокусировки излучения в пятно поперечником до 10-100 мкм делает лазер массивным средством обработки оптически непрозрачных материалов, труднодоступных для обработки обыкновенными способами (газовая и дуговая сварка). Это позволяет производить новые технологические операции, к примеру, просверливание очень узеньких каналов в тугоплавких материалах, разные операции при изготовлении Обработка материалов электрическим током и лазером - реферат пленочных микросхем, также ускорения обработки деталей. При пробивании отверстий в алмазных кругах уменьшает время обработки 1-го круга с 2-3 дней до 2 мин. Более обширно применяется лазер в микроэлектронике, где предпочтительна сварка соединений, а не пайка. Главные достоинства: отсутствие механического контакта, возможность обработки недоступных деталей, возможность сотворения узеньких Обработка материалов электрическим током и лазером - реферат каналов, направленных под углом к обрабатываемой поверхности.


Заключение.

Таким макаром новые способы обработки металлов отыскали обширное применение в отраслях индустрии и машиностроения. При помощи этих способов значительно увеличивается качество и точность обработки материалов.

Перечень литературы.

1. Немилов Е.Ф. “Электроэрозионная обработка материалов”, Л., изд-во “Машиностроение”, 1989 г.

2. Фатеев Н.К. “Разработка электроэрозионной обработки Обработка материалов электрическим током и лазером - реферат”, Л., изд-во “Машиностроение”, 1990 г.. Артамонов Б.А., Волков Ю.С. и др. Электрофизические и химические способы обработки материалов. Москва, "Высшая школа", 1983

3. Лившиц А.Л. Электроэрозионная обработка металлов. Москва, "Высшая школа", 1979

4. Артамонов Б.А. и др. Размерная электронная обработка металлов. Москва, "Высшая школа", 1978

5. Справочник по химическим и электрофизическим способам Обработка материалов электрическим током и лазером - реферат обработки. Под ред. Волосатова В.А. Ленинград, "Машиностроение", 1988


obosnovanie-vibora-yazika-programmirovaniya.html
obosnovanie-zadachi-issledovanij-izmenenij.html
obosnovanie.html