Разновидности электрохимической обработки, анализ механизма действия ее методов. Анодное растворение металла. Методы размерной электрохимической обработки. Законы Фарадея и скорость электрохимического процесса. Основные виды электрохимических станков.
Аннотация к работе
В современном машиностроении возникают технологические проблемы, связанные с обработкой новых материалов и сплавов (например, жаро-и кислотостойкие, специальные никелевые стали, тугоплавкие сплавы, композиты, неметаллические материалы: алмазы, рубины, германий, кремний, порошковые тугоплавкие материалы и т.п.) форму и состояние поверхностного слоя которых трудно получить известными механическими методами. К таким проблемам относится обработка весьма прочных или весьма вязких материалов, хрупких и неметаллических материалов (керамика), тонкостенных нежестких деталей, а также пазов и отверстий, имеющих размеры в несколько МКМ; получение поверхностей деталей с малой шероховатостью, и очень малой толщиной дефектного поверхностного слоя. В этих условиях, когда возможность обработки резанием ограничены плохой обрабатываемостью материала изделия, сложностью формы обрабатываемой поверхности или обработка вообще невозможна, целесообразно применять электрофизические и электрохимические методы обработки. Их достоинства следующие: 1) механические нагрузки либо отсутствуют, либо настолько малы, что практически не влияют на суммарную погрешность точности обработки;В основе электрохимической обработки (ЭХО) металлов и сплавов лежит принцип анодного растворения обрабатываемой заготовки в растворе электролита. Для осуществления процесса необходимо иметь два электрода, из которых один - заготовка (анод), другой - инструмент (катод), электролит между ними, а также источник питания. Совокупность двух электродов (анода, катода) и электролита между ними называется электролитической ячейкой. Электрохимическая обработка в стационарном электролите, к ним относятся: u очистка поверхностей металлов от окислов, ржавчины, жировых пленок и других загрязнений;Протекание тока в электролитической ячейке осуществляется посредством движения ионов под действием приложенного внешнего электрического поля. Жидкие растворы, проводящие электрический ток за счет ионной проводимости, называются электролитами. В качестве электролитов используются водные растворы неорганических солей NACL, NANO3,Na2SO4 и др. реже кислот и щелочей. При отсутствии u1074 внешнего электрического поля (электроды разомкнуты) ионы движутся в электролите хаотически и электрического тока в нем не наблюдается. При этом на границе раздела твердой и жидкой фазы (металлического электрода и электролита) образуются два электрически заряженных слоя: поверхностный слой металла, заряженный положительно или отрицательно, и слой ионов, имеющий противоположный заряд.Электрохимическое объемное копирование - Электрохимическая обработка, при которой форма электрода-инструмента отображается в заготовке. Электрохимическое прошивание - Электрохимическая обработка, при которой электрод-инструмент, углубляясь в заготовку, образует отверстие постоянного сечения. Электрохимическая отрезка - Электрохимическая обработка, при которой заготовка разделывается на части. Многоэлектродная электрохимическая обработка - Электрохимическая обработка осуществляемая электродами, подключенными к общему источнику питания электрическим током и находящимися во время обработки под одним потенциалом.Механизм съема (растворения, удаления металла) при электрохимической обработке основан на процессе электролиза . Съем металла происходит по закону Фарадея , согласно которому количество снятого металла пропорционально силе тока и времени обработки.По этой схеме получают местные облегчения в деталях, отверстия в листовых материалах, наносят информацию (порядковые номера, шифры изделий и др.), удаляют заусенцы. Требуемая форма углубления или отверстия получается за счет нанесения на заготовку 2 слоя диэлектрика 3.При такой схеме электрод-инструмент 1 имеет одно рабочее движение - поступательное движение со скоростью к детали 2. По этой схеме изготовляют рабочие полости ковочных штампов, пресс - форм, прошивают отверстия, пазы, перья лопаток турбин, вырезают заготовки различного профиля.Электрод-инструмент состоит из токопровода 1, омываемого потоком электролита. Электролит создает токопроводящий канал между токопроводом 1 и заготовкой 2. [Схема прошивания струйным методом показана на рис] В месте контакта жидкости с обрабатываемой поверхностью материал заготовки растворяется и образуется углубление.По такой схеме электрод-инструмент 1 исполняет роль резца, без контакта. В зазор S прокачивается электролит со скоростью . [Схема обработки наружной поверхности показана на рис 3] При точении внутренней поверхности электрод-инструмент 1 перемещается вдоль заготовки 2 со скоростью .Заготовки должны иметь предварительно обработанные поверхности, по которым можно базировать электрод-инструмент.При разрезании заготовок используется профилированный инструмент (вращающийся диск) или непрофилированный - проволока. [Схема разрезания профилированным инструментом показана на рисунке 4] При этой схеме зазор между инструментом-электродом и заготовкой должен быть постоянным. Для выполнения в заготовках различных фигурных пазов, щелей особенно
План
Содержание
Введение
1. Разновидности электрохимической обработки
2. Механизм процесса анодного растворения металла
3. Виды электрохимической обработки
4. Физико-химическая сущность метода
5. Методы размерной электрохимической обработки
5.1 Обработка с неподвижными электродами
5.2 Прошивание полостей и отверстий
5.2.1 Получение отверстий струйным методом
5.3 Точение наружных и внутренних поверхностей
5.4 Протягивание наружных и внутренних поверхностей в заготовках
5.5 Разрезание заготовок
5.6 Шлифование
6. Законы Фарадея и скорость электрохимического процесса
7. Электрохимический станок
Заключение
Библиографический список
Введение
В современном машиностроении возникают технологические проблемы, связанные с обработкой новых материалов и сплавов (например, жаро- и кислотостойкие, специальные никелевые стали, тугоплавкие сплавы, композиты, неметаллические материалы: алмазы, рубины, германий, кремний, порошковые тугоплавкие материалы и т.п.) форму и состояние поверхностного слоя которых трудно получить известными механическими методами.
К таким проблемам относится обработка весьма прочных или весьма вязких материалов, хрупких и неметаллических материалов (керамика), тонкостенных нежестких деталей, а также пазов и отверстий, имеющих размеры в несколько МКМ; получение поверхностей деталей с малой шероховатостью, и очень малой толщиной дефектного поверхностного слоя.
В этих условиях, когда возможность обработки резанием ограничены плохой обрабатываемостью материала изделия, сложностью формы обрабатываемой поверхности или обработка вообще невозможна, целесообразно применять электрофизические и электрохимические методы обработки. Их достоинства следующие: 1) механические нагрузки либо отсутствуют, либо настолько малы, что практически не влияют на суммарную погрешность точности обработки;
2) позволяют изменять форму обрабатываемой поверхности заготовки (детали);
3) позволяют влиять и даже изменять состояние поверхностного слоя детали;
4) не образуется наклеп обработанной поверхности;
5) дефектный слой не образуется;
6) удаляются прижоги поверхности, полученные при шлифовании;
7) повышаются: износостойкость, коррозионная стойкость, прочность и другие эксплуатационные характеристики поверхностей деталей.
Кинематика формообразования поверхностей деталей электрофизическими и электрофизическими методами обработки, как правило, проста, что обеспечивает точное регулирование процессов и их автоматизацию.
Цель работы: доказать преимущества, а в некоторых случаях незаменимость электрохимической размерной обработки. Понять механизм действия методов электрохимической обработки.