Електричні методи розрізування металу

Застосування високолегованих і жаростійких сталей, а також твердих сплавів, які важко піддаються або зовсім не піддаються різанню звичайним інструментом, обумовило необхідність вишукувати нові методи обробки. В СРСР вперше в світі були розроблені анодно-механічний і електроіскровий способи різання металів. Тепер, крім цих методів, застосовуються й інші електричні методи обробки металів.

Електродугове різання металів застосовується у тих випадках, коли газове різання неможливе або коли немає необхідного устаткування. Його застосовують при розрізуванні сталі, чавуну і кольорових металів.

Суть процесу електродугового різання полягає в тому, що завдяки високій температурі, яка створюється електричною дугою, метал плавиться і, стікаючи, розрізує заготовку в зоні різу. Різання виконують металевим, вугільним або графітовим електродами. Більш ефективним є різання металу металевими електродами: в цьому випадку забезпечується рівна поверхня розрізуваного металу, невелика ширина різу і можливість застосування змінного струму.

120Анодно-механічний спосіб розрізування металів полягає ось у чому. Пруток (анод) 2, який розрізується (рис. 120), затискується рукояткою 7 в лещатах, з'єднаних з позитивним полюсом джерела постійного струму, а гладенький різальний диск 4 (катод) з'єднується з негативним полюсом. У зазор між інструментом і прутком до сопла З подається робоча рідина певного складу, що утворює на поверхні розрізуваного металу плівку, яка погано проводить електричний струм. У процесі видалення цієї плівки механічним способом між різальним диском і прутком вини

кають численні короткі замикання, завдяки чому в місці різу створюється висока температура, що і забезпечує розрізування металу.

Різальний диск обертається від електродвигуна через пасову передачу з швидкістю 12—20 м/сек. Напруга струму — 10—ЗО в. Сила струму вибирається залежно від діаметра розрізуваного прутка: для діаметра 10—20 мм сила струму дорівнює 20—40 а, для діаметра 200—250 мм вона становить 350—400 а.

121Диски виготовляються завтовшки 0,5—0,8 мм з листової сталі марок 10 і 15, а також з дахового заліза і міді. Як робоча рідина електроліт — під час анодно-механічної обробки використовується водний розчин силікату кальцію або натрію (рідке скло).

Перевага анодно-механічного способу різання металу порівняно з механічним полягає в тому, що він створює можливість розрізування всіх металів, незалежно від їх хімічного складу і твердості, а також всіх твердих сплавів. Звичайний різальний інструмент, що дорого коштує, замінюється більш дешевим — стальним диском; значно зростає продуктивність різання.

Електроконтактні способи розрізуванії я металів побудовані на використанні тепла, що виділяється під час проходження електричного струму через ділянки кола з підвищеним опором, зокрема через контакти.

Стикання під невеликим тиском двох металевих електродів ~ різального диска / і розрізуваного металу 2 (рис. 121, а) — спричинює утворення в місці різу (контакті) підвищеного перехідного опору. Електричний струм, що проходить через місце контакту, розігріває, розм'якшує і плавить метал, полегшуючи його вида- к'пия в місці розрізування. Щоб запобігти плавленню різального диска (інструмента) йому надають швидкість обертання 40—50 м/сек або охолоджують.

Описане явище електроконтактного тепловиділення використовується як для проведення технологічних операцій, зв'язаних з видаленням металу (розрізування, фрезерування, шліфування, заточування, прошивання і т. ін.), так і для таких операцій, як згладжування, контактне зварювання і ін.

Електроіскровий спосіб обробки металів побудований на явищі електричної ерозії, тобто руйнуванні поверхні металу під дією електричних іскрових розрядів.

До інструмента і заготовки, яку необхідно розрізати, підводиться постійний струм певної сили і напруги. Інструмент і заготовка є електродами. Якщо далі різальний диск або стрічку — катод 1 (рис. 121,6) наближати до заготовки 2 — аноду, то при певній відстані Д (дельта) між ними цей проміжок (пробивний зазор) під дією електричного поля почне пробиватися електронами. У вузькому проміжку А (близько 0,05 мм під дією напруги 220 в і ємності 300— 400 мкф) утворюється інтенсивний електронний потік, що переносить значну кількість електрики. В місці пробою виникає висока температура, яка розплавляє і навіть випаровує будь-який метал, що викидається при цьому у вигляді рідких частинок.

Щоб частинки металу, вирвані розрядом із заготовки — аноду, не перескакували на інструмент — катод і не спотворювали його форму, іскровий проміжок А заповнюється рідиною (гасом, маслом). Рідке середовище 3 зупиняє політ частинок металу і вимиває їх із. зони обробки.

Електроіскровий спосіб обробки значно полегшує виготовлення деталей з складними зовнішніми і внутрішніми обрисами у вирубних, згинальних, витяжних, кувальних штампах, а також вирізування складних фігурних заготовок з листового металу. Цей спосіб дає можливість легко обробляти такі метали, які дуже важко піддаються обробці звичайним різальним інструментом.

26.12.2015
993

Комментарии

Нет комментариев. Ваш будет первым!