Анализ современных методов электрохимической размерной обработки деталей

Сравнительный анализ методов и технологических возможностей размерной обработки деталей. Гальванотехника, ее применение в полиграфии. Электрохимическая обработка деталей: анодное полирование и травление, анодно-гидравлическая и механическая обработка.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Содержание

Введение

1. Сравнительный анализ методов размерной обработки деталей

2. Физическая сущность процесса

3. Гальванотехника

4. Электрохимическая размерная обработка деталей

4.1 Анодное полирование и травление

4.2 Анодно-гидравлическая размерная обработка изделий

4.3 Анодно-механическая размерная обработка изделий

Заключение

Литература

Введение

Целью данного реферата является анализ современных методов электрохимической размерной обработки деталей.

Совершенствование конструкции изделия машиностроительного производства связано с необходимостью применения новых конструкционных материалов, обладающих особыми свойствами, и поэтому возникает ряд технологических проблем при обработке новых материалов или изготовлении изделий, форма поверхности которых и ее состояние не могут быть получены известными механическими методами. Наряду с обработкой особо прочных материалов большие трудности представляет обработка весьма хрупких материалов, например, полупроводников или неметаллических материалов (кварца, керамики, поликора, стекла), получение изделий из сверхтонкой ленты (масок, микрофонных элементов и др.), получение изделий с поверхностью высокого класса, удаление деформированного слоя, снятие заусенцев. В настоящее время для решения вышеперечисленных технологических задач нашли широкое применение электрохимические методы обработки, позволяющие обрабатывать материалы с высокими механическими свойствами без применения больших механических усилий и с применением инструментов, твердость которых значительно меньше твердости обрабатываемого материала. Кроме того, электрохимические методы позволяют производить локальную обработку материалов без изменения свойств материала детали, а в некоторых случаях и улучшать физико-механические свойства (уничтожать наклеп, удалять прижоги, повышать антикоррозийные свойства, улучшать электрофизические свойства - электропроводность и магнитную проницаемость и др.).

1. Сравнительный анализ методов размерной обработки деталей

Технологические процессы изготовления деталей -- это процессы формоизменения исходного материала заготовки с целью получения деталей заданной формы, размеров и физико-химических свойств. Данные процессы по отношению объёма исходной заготовки принято разделять на три принципиально различные группы, т.е.:

-- процессы, при которых сохраняется практически постоянным объём исходного материала, т.е. объём заготовки равен объёму готовой детали;

-- процессы, при которых с заготовки удаляется часть материала, т.е. объём готовой детали меньше объёма заготовки;

-- процессы, в которых на заготовку наносится дополнительное количество материала и, таким образом, объём готовой детали становится больше объёма исходной заготовки.

К первой группе относят процессы холодного и горячего деформирования, литья и процессы термообработки.

Ко второй группе процессов формообразования относят процессы резания, электроэрозионной и электрохимической обработки, обработки электронным и световыми лучами и др. Процессы, при которых с заготовки удаляется часть материала, называют процессами размерной обработки.

К третьей группе процессов относятся процессы нанесения различного рода покрытий: плазменных, гальванических, лакокрасочных и т.п.

Технологические процессы размерной обработки в настоящее время являются основными процессами изготовления деталей высокой точности, сложной формы и с повышенными требованиями по надёжности в эксплуатации. Достаточно сказать, что почти 85 % всех деталей машин, которые поступают на сборку в машиностроении свою окончательную форму и размеры приобретают в результате размерной обработки, И только 15 % деталей изготовляется методами обработки без удаления материала.[4]

Большинство известных технологических процессов размерной обработки условно можно объединить в группы, общие по физическому механизму воздействия на обрабатываемый материал.

Первая группа -- резание, ультразвуковая обработка и упрочнение поверхностным пластическим деформированием. Эти процессы характеризуются механическим воздействием на обрабатываемый материал при относительно небольших плотностях затрачиваемой энергии. Процесс съёма материала осуществляется в результате развития деформации и разрушения материала.

Вторая группа объединяет процессы электрохимической обработки (ЭХО). Процессы ЭХО металлов основаны на явлении анодного растворения при высоких плотностях тока 50-200 А/см2 и удаления твёрдых и газообразных продуктов реакций потоком электролита. Съём металла в процессах ЭХО является результатом совместного развития разнородных и сложных явлений, которые описываются законами физики, гидродинамики, теории массо- и теплопереноса, электрохимии и теории поля.

Третья группа объединяет электроэрозионную, электронно-лучевую и лазерную обработки. Во всех процессах третьей группы элементарный акт съёма металла -- процесс плавления и выброса металла происходит в результате мгновенного сосредоточения большой плотности энергии в небольшом объёме. Общим для этих процессов является то, что независимо от частиц, создающих концентрированный поток энергии (электроны, ионы, фотоны), процесс разрушения обрабатываемых материалов одинаков при всех видах воздействиях. Особенность этих процессов -- высокая плотность энергии, которая сопровождается большим рассеиванием тепловой энергии, обусловлена необходимостью разрыва большого числа атомных связей (при плавлении, испарении, сублимации) в удаляемом материале.

Данные, приведённые в таблице 1 дают представление о технологических возможностях разных процессов размерной обработки и создают предпосылки для выбора того или иного процесса при изготовлении деталей [4].

Таблица 1- Технологические возможности процессов размерной обработки

Вид процесса	Удельный расход энергии, Дж/см3	Скорость процесса, м/с	Производительность, см3 /с
Точение	(1,7-2,5)· 103	1,5-7,5	0,05-5
Протягивание	(2,5-3,7) · 103	0,1-1,0	0,004-0,1
Пиление	(2,5-3,7) ·103
Фрезерование	(5,0-7,5) ·103	2,0-6,0	0,002-1,0
Развёртывание	(1,2-3,0) ·104	1,5-16,0	0,005-0,5
Шлифование	(5,5-7,0) ·1 04	25,0-50,0	0,005-0,03
Ультразвуковая	(0,6-3,6) · 106	3,0-4,0	0,00003-0,2
Электрохимическя	4, 3·105	(1-6) ·10-5	0,0005-0,15
Эле ктроис кров ая	(1,1-2.9·106	(5-8) · 10-2	0,017-0,18
Электроимпульсная	(3,5-7,1) ·105	(5-8) ·1 0-2	15-17
Электроконтактная	2,3-4,6) · 105	35,0-40,0	0,0002-0,0063
Электроннолучевая	(2,4-5,8) ·105	3,36·108	(1-2) ·10-6
Плазменная
Лазерная	(2,8-4,7) ·107	3 ·108

Среди общих признаков всех групп процессов размерной обработки можно отметить следующие:

-- дискретность съема материала;

-- квазистационарный характер процессов на малом отрезке времени;

-- процессы не эк...