금속 가공을 위한 전기물리학적 방법

기계 부품 생산을 위한 가공하기 어려운 재료의 광범위한 사용, 이러한 부품 설계의 복잡성, 비용 절감 및 생산성 향상에 대한 요구 사항 증가와 결합하여 전기 물리적 처리 방법의 개발 및 채택으로 이어졌습니다.

금속 가공의 전기물리학적 방법은 재료를 제거하거나 공작물의 모양을 변경하기 위해 전류 작용에서 발생하는 특정 현상의 사용을 기반으로 합니다.

금속 가공의 전기 물리적 방법의 주요 장점은 절단으로 처리할 수 없는 재료로 만든 부품의 모양을 변경하는 데 사용할 수 있다는 점이며, 이러한 방법은 최소한의 힘 또는 완전한 부재 상태에서 처리됩니다.

금속 가공을 위한 전기물리학적 방법의 중요한 이점은 가공된 재료의 경도 및 취성으로부터 금속 대부분의 생산성이 독립적이라는 것입니다.경도가 증가된 재료(HB>400)를 가공하기 위한 이러한 방법의 노동 강도 및 기간은 노동 강도 및 절단 기간보다 적습니다.

금속 가공의 전기물리학적 방법은 거의 모든 가공 작업을 다루며 달성된 거칠기와 가공 정확도 측면에서 대부분의 가공 작업보다 열등하지 않습니다.

금속의 방전 처리

방전 가공은 전기물리적 가공의 일종으로, 방전의 영향으로 부품의 형상, 크기, 표면 품질의 변화가 발생하는 것이 특징입니다.

공작물 전극과 공구 전극 사이의 폭이 0.01 - 0.05mm인 틈을 펄스 전류가 통과할 때 방전이 발생합니다. 전기 방전의 영향으로 공작물 재료가 녹고 증발하며 액체 또는 증기 상태의 전극 간 갭에서 제거됩니다. 유사한 전극 파괴 과정(세부 사항)을 전기 침식이라고 합니다.

전기적 침식을 강화하기 위해 공작물과 전극 사이의 틈을 유전체 액체(등유, 광유, 증류수)로 채웁니다. 전극 전압이 항복 전압과 같을 때 전류 밀도가 8000-10000A 인 작은 단면을 가진 플라즈마로 채워진 원통형 영역의 형태로 전극과 공작물 사이의 중간에 전도성 채널이 형성됩니다. / mm2. 10-5 ~ 10-8초 동안 유지되는 높은 전류 밀도는 최대 10,000 ~ 12,000˚C의 공작물 표면 온도를 보장합니다.

공작물 표면에서 제거된 금속은 유전체 액체로 냉각되어 직경 0.01 ~ 0.005mm의 구형 과립 형태로 응고됩니다.이후의 각 순간에 전류 펄스는 전극 사이의 간격이 가장 작은 지점에서 전극 사이의 간격을 뚫습니다. 전류 펄스의 지속적인 공급과 공작물 전극에 대한 도구 전극의 자동 접근은 사전 결정된 공작물 크기에 도달하거나 전극 간 갭의 모든 공작물 금속이 제거될 때까지 지속적인 침식을 보장합니다.

방전 처리 모드는 전기 스파크와 전기 펄스로 구분됩니다.

전극 연결의 직선 극성(세부 사항 "+", 도구 "-")과 함께 짧은 지속 시간(10-5 ... 10-7초)의 스파크 방전을 사용하는 것을 특징으로 하는 전기 스파 모드.

스파크 방전의 강도에 따라 하드 모드와 미디엄 모드(예비 처리용), 소프트 모드와 극도로 소프트 모드(최종 처리용)로 나뉩니다. 소프트 모드를 사용하면 처리된 표면의 거칠기 매개변수 Ra = 0.01μm로 최대 0.002mm의 부품 치수 편차를 제공합니다. 전기 스파크 모드는 경질 합금, 가공하기 어려운 금속 및 합금, 탄탈륨, 몰리브덴, 텅스텐 등의 가공에 사용됩니다. 그들은 모든 단면의 깊은 구멍, 곡선 축이 있는 구멍을 처리합니다. 와이어 및 테이프 전극을 사용하여 시트 블랭크에서 부품 절단; 부서진 이빨과 실; 부품은 광택 처리되고 브랜드가 표시됩니다.

전기 스파크 모드에서 처리를 수행하기 위해 충전 및 방전 회로로 구성된 RC 생성기가 장착된 기계가 사용됩니다(그림 참조).충전 회로는 100-200V의 전압을 갖는 전류원으로부터 저항 R을 통해 충전되는 커패시터 C를 포함하고, 전극 1(공구) 및 2(부품)는 커패시터와 병렬로 방전 회로에 연결된다. 씨.

전극의 전압이 항복 전압에 도달하자마자 커패시터 C에 축적된 에너지의 스파크 방전이 전극 간 간격을 통해 발생하며 저항 R을 줄임으로써 침식 과정의 효율성을 높일 수 있습니다. 구리, 황동 또는 탄소 재료로 만든 도구의 자동 이송 이동 메커니즘을 제어하는 ​​특수 추적 시스템에 의해 유지됩니다.

전기 불꽃 기계:

내부 맞물림이 있는 기어의 Electrospark 절단:

전극 사이의 아크 방전과 음극의 더 강렬한 파괴에 해당하는 긴 지속 시간(0.5 ~ 10초)의 펄스 사용을 특징으로 하는 전기 펄스 모드. 이와 관련하여 전기 펄스 모드에서는 음극이 공작물에 연결되어 전기 스파크 모드보다 더 높은 침식 성능(8-10배)과 더 적은 공구 마모를 제공합니다.

전기 펄스 모드의 가장 편리한 적용 분야는 난처리 합금 및 강철로 만들어진 복잡한 형상 부품(매트릭스, 터빈, 블레이드 등)의 공작물의 예비 처리입니다.

전기 펄스 모드는 전기 기계 3 또는 전자 발전기… E.D.S.의 등장자화 축 방향에 대해 특정 각도로 움직이는 자화체에 유도하면 더 큰 전류를 얻을 수 있습니다.

금속의 방사선 처리

기계 공학에서 방사선 가공 유형은 전자 빔 또는 광선 빔 가공입니다.

금속의 전자빔 처리는 처리된 재료에서 이동하는 전자 흐름의 열 효과를 기반으로 하며, 이는 처리 현장에서 녹고 증발합니다. 이러한 강렬한 가열은 움직이는 전자의 운동 에너지가 공작물 표면에 부딪힐 때 거의 완전히 열 에너지로 변환되어 작은 영역(10미크론 이하)에 집중되어 원인이 되기 때문에 발생합니다. 6000˚C까지 가열합니다.

알려진 바와 같이 치수 가공 중에 가공된 재료에 국부적인 영향이 있으며 전자 빔 가공 중에 펄스 지속 시간이 10-4 ... 10-6 s이고 주파수가 있는 전자 흐름의 펄스 모드에 의해 제공됩니다. f = 50 ~ 5000Hz.

펄스 작용과 결합된 전자 빔 가공 중 높은 에너지 집중은 전자 빔 가장자리에서 1미크론 거리에 있는 공작물의 표면이 300˚C로 가열되는 가공 조건을 제공합니다. 이를 통해 전자 빔 가공을 사용하여 부품 절단, 메쉬 호일 제작, 홈 절단, 가공하기 어려운 재료로 만든 부품에 직경 1-10미크론의 구멍 가공이 가능합니다.

소위 전자총(그림 참조)이라고 하는 특수 진공 장치가 전자 빔 처리 장비로 사용됩니다.그들은 전자빔을 생성, 가속 및 집중시킵니다. 전자총은 텅스텐 캐소드 2가 설치된 진공 챔버 4(진공 133 × 10-4)로 구성되며, 고전압 소스 1에 의해 가속되는 자유 전자의 방출을 보장합니다. 음극(2)과 양극막(3) 사이에 생성된 전기장.

그런 다음 전자 빔은 전기 정렬 장치(5)인 자기 렌즈(9, 6) 시스템을 통과하고 좌표 테이블(8)에 장착된 공작물(7)의 표면에 집중됩니다. 전자총의 작동 펄스 모드는 a에 의해 제공됩니다. 펄스 발생기(10)와 변압기(11)로 구성된 시스템.

광선 처리 방법은 높은 에너지로 방출되는 광선의 열 효과를 사용하는 것을 기반으로 합니다. 광학 양자 발생기(레이저) 공작물 표면에.

레이저를 사용한 치수 가공은 가공하기 어려운 재료에 직경 0.5 ~ 10 미크론의 구멍 형성, 네트워크 생산, 복잡한 프로파일 부품에서 시트 절단 등으로 구성됩니다.