| |
поверхностного слоя зависит от режимов обработки, химического состава
обрабатываемого материала; обычно для жаропрочных сплавов 3—20 мкм. Погрешность
обработки при объёмном копировании 0,15—0,5 мм, при прошивке отверстий 0,05—0,
2 мм.
С 70х гг. получили распространение импульсно-циклические процессы
электрохимической обработки с использованием специальных импульсных источников
питания и дискретно-циклических схем перемещения электрода-инструмента. Эти
процессы позволяют в 2—5 раз повысить точность обработки, однако скорость съёма
металла уменьшается в 1,5—3 раза, поэтому такая обработка целесообразна на
финишных операциях обработки со снятием небольшого припуска.
Электрохимическое шлифование применяют для обработки профиля пера лопаток
газовых турбин, лабиринтных уплотнений и базовых поверхностей лопаток, сотовых
уплотнений корпусных деталей двигателей. Этим методом осуществляют также
профильное шлифование и заточку инструмента из твёрдых сплавов. Обработка по
физической сущности не отличается от копирования и прошивки; осуществляется
вращающимся электродом-инструментом, на который подаётся электролит, движущийся
вслед за кругом (вдоль зазора), удаляющий продукты обработки. Процесс
интенсифицируется совмещением электрохимического растворения металла с
абразивным резанием, для чего применяются абразивные или алмазные круги на
токопроводящей связке. Обработка ведётся при напряжении постоянного или
переменного тока 4—20 В, сила тока в зависимости от площади обработки 100—400 А.
Скорость подачи электрода при глубинном электрохимическом шлифовании
8—15 мм/мин, при совмещении с обработкой абразивным инструментом 20—30 мм/мин.
При этом обеспечивается шероховатость поверхности Rа 0,63—2,5 мкм, погрешность
формообразования {{±}} 0,05 мм, отсутствуют заусенцы, прижоги.
Для полирования лопаток газовых турбин, удаления заусенцев, скругления в
деталях турбин и т. п применяют безразмерную электрохимическую обработку, при
которой электрод-инструмент остаётся неподвижным. Производительность процесса 0,
3—0,5 мм/мин.
Электрофизическая обработка — общее название способов обработки конструкционных
материалов непосредственно электрическим током, электронным пучком, световым
лучом и др., а также комбинирование электромеханических способов, например
электроабразивной обработки. В Т. а. применяется электроэрозионная,
электронно-лучевая и лазерная обработки.
Электроэрозионная обработка, к которой относится, в частности, электроискровой
способ, предложенный в 1943 Н. И. и Б. Р. Лазаренко, основан на использовании
искрового разряда между электродом-инструментом (катодом) и обрабатываемой
заготовкой (анодом), помещёнными в жидкий диэлектрик. При сближении электродов
происходит пробой диэлектрика, в результате чего возникает электрический разряд,
в канале которого образуется высокотемпературная плазма (до 10000°С).
Длительность электрических импульсов 1—50 мкс, поэтому тепло не успевает
распространиться в глубь материала. Способ позволяет получить поверхность
высокого качества (шероховатость на чистовых режимах Rz 20 мкм, на особо тонких
Rа 1,25—0,63 мкм), но отличается большим износом инструмента (до 125% от объёма
снятого материала при обработке стальных заготовок) и низкой
производительностью. Этим способом обычно обрабатывают поверхности небольших
деталей, образуют отверстия диаметром до 2 мм в листах, тонкие щели, полости
небольших штампов, а также вырезают листовые заготовки. Производительность
процесса может быть повышена в 5—10 раз при использовании многоконтурных схем и
импульсных генераторов.
Разновидностью электроэрозионной обработки является электроимпульсный способ,
предложенный в 1948 М. М. Писаревским. Способ основан на использовании
импульсов дугового разряда, который в отличие от искрового разряда даёт
температуру плазмы в канале 4000—5000{{?}}С, что позволяет увеличить
длительность импульсов, уменьшить промежутки между ними. В зону обработки
вводятся большие мощности (до нескольких десятков кВт), и таким образом
увеличивается производительность (до 25000 мм3/мин). Длительность импульсов 0,
05—10 мс, мощность разряда до 60 кВт. Этим способом обычно осуществляют
черновую обработку поверхностей (пазов, щелей, отверстий, полостей штампов),
калибруют профили лопаток газовых турбин и т. п. Шероховатость поверхности на
грубых режимах Rz 80—40 мкм, на тонких Rа 2,5—0,3 мкм. Достоинством способа
является малый износ электрода (0,5—2% от снимаемого объёма материала для
углеграфитового электрода при обработке стальной заготовки, до 20% — для
медно-графитового электрода).
Электронно-лучевая обработка осуществляется на специальных установках в рабочих
камерах, в которых поддерживается вакуум, соответствующий давлению 2—10 Па.
Основной элемент установки — электронная пушка, вырабатывающая пучок электронов
высоких энергий (до 100 кэВ), сконцентрированный на весьма малой площади, что
позволяет создавать в зоне обработки огромную плотность потока энергии.
Установка оснащена системой программного управления электронным пучком, а также
имеет систему ЧПУ или ЭВМ для управления координатными перемещениями
обрабатываемой детали и электронной пушки. Способ применяется для резания
заготовок практически из любых материалов, прошивки отверстий диаметром 0,
05—1 мм (в лопатках турбин, панелях, камерах сгорания, теплозащитных экранах
и т. п.). Обработка деталей из жаропрочных сплавов в оптимальных режимах
характеризуется высокой точностью получаемых размеров, малой шероховатостью
поверхности (Ra 2,5—0,4 мкм); зона структурных изменений материала находится на
глубине 0,01—0,1 мм.
Лазерная обработка производится на установках с твердотельными и газовыми
лазерами непрерывного и импульсного действия. Лазерное излучение
|
|