Электрофизические и электрохимические методы обработки

 

Халдеев В. Н.
Электрофизические и электрохимические методы обработки.
Саров: ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», 2022

 

Рассмотрены наиболее распространенные методы электрофизической обработки: электроэрозионный, электрохимический, ультразвуковой, гидроабразивный, электронно-лучевой, лазерный, плазменный, электрогидравлический, магнитно-импульсный. Для каждого метода приведены теоретические основы физической сущности процесса и возможности применения в технологическом процессе изготовления машиностроительной продукции.
Учебник предназначен для студентов технологических специальностей вузов и специалистов данного профиля.

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие
Список сокращений

ГЛАВА I. Электроэрозионная обработка

Введение
1.1. Физические основы и закономерности процесса электроэрозионной обработки
1.1.1. Сущность электроэрозионной обработки
1.1.2. Особенности электроэрозионного формообразования
1.1.3. Амплитудно-частотные характеристики электроэрозионной обработки
1.1.4. Закономерности процесса электроэрозионной обработки
1.1.4.1. Пробой жидкого диэлектрика
1.1.4.2. Процессы в столбе канала разряда
1.1.4.3. Процессы на границе канала разряда с жидкостью
1.1.4.4. Электрическая эрозия электродов
1.1.4.5. Распространение тепла вглубь электродов
1.1.4.6. Гидродинамическая стадия эрозионного процесса
1.1.5. Оптимизация длительности импульса по критерию производительности
1.1.6. Электроды-инструменты
1.2. Оборудование для электроэрозионной обработки
1.2.1. Генераторы импульсов
1.2.2. Регуляторы межэлектродного промежутка
1.2.3. Станки для электроэрозионной обработки
1.2.4. Приводы электроэрозионных станков
1.3. Технологические характеристики электроэрозионной обработки
1.3.1. Технологические схемы электроэрозионного формообразования
1.3.2. Режимы электроэрозионной обработки
1.3.3. Технологические показатели электроэрозионной обработки
1.3.3.1. Производительность обработки
1.3.3.2. Точность обработки
1.3.3.3. Качество обработанной поверхности
1.4. Применение электроэрозионной обработки в технологических процессах
1.4.1. Копировально-прошивочные операции
1.4.2. Электроэрозионная обработка литьевых форм
1.4.3. Электроэрозионное клеймение и гравирование
1.4.4. Обработка заготовок, имеющих форму тел вращения
1.4.5. Изготовление щелей, пазов и отверстий
1.4.6. Формообразование наружных поверхностей деталей обратным копированием
1.4.7. Формообразование каналов аэродинамического профиля
1.4.8. Прошивание отверстий малого диаметра
1.4.9. Электроэрозионная обработка поверхностей сферической формы
1.4.10. Электроэрозионное шлифование плоскостей и поверхностей вращения
1.4.11. Электроэрозионное фрезерование стержневым вращающимся инструментом
1.4.12.Обработка непрофилированным электродоминструментом
1.4.13. Размерная обработка электрической дугой
1.4.14. Электроэрозионное упрочнение и нанесение покрытий
1.4.15. Микроэлектроэрозионная обработка
1.4.16. Проектирование технологий электроэрозионной обработки

ГЛАВА II. Электрохимическая обработка

Введение
2.1. Принцип действия и схема электрохимического формообразования
2.2. Физическая сущность процесса анодного растворения
2.3. Выбор электролита
2.4. Съем металла при размерной электрохимической обработке
2.5. Гидродинамические процессы в межэлектродном промежутке
2.6. Тепловые процессы
2.7. Электрохимическое формообразование
2.7.1. Копирование электрода-инструмента на заготовке
2.7.2. Регулирование межэлектродного зазора
2.7.3. Припуск на обработку
2.8. Оборудование для электрохимической обработки
2.8.1. Структурная схема оборудования для электрохимической обработки
2.8.2. Источник питания
2.8.3. Станки для электрохимической обработки
2.9. Технологические показатели процесса электрохимической обработки
2.9.1. Производительность обработки
2.9.2. Точность обработки
2.9.3. Качество поверхности
2.10. Применение электрохимической обработки
2.10.1. Объемное формообразование
2.10.2. Прошивание отверстий
2.10.3. Электрохимическое протягивание
2.10.4. Удаление заусенцев
2.10.5. Формообразование полостей
2.10.6. Электрохимическое маркирование
2.10.7. Обработка с применением вращающегося электрода-инструмента
2.10.8. Электрохимическая отрезка/вырезка
2.10.9. Электрохимическая доводка

ГЛАВА III. Ультразвуковая обработка

Введение
3.1. Методы возбуждения и схемы устройств для преобразования электрических колебаний в ультразвуковые
3.2. Физические основы ультразвуковой обработки
3.2.1. Характеристики звукового поля
3.2.2. Особенности поведения ультразвукового поля в жидкой среде
3.3. Оборудование для ультразвуковой обработки
3.3.1. Станки для ультразвуковой обработки
3.3.2. Колебательная система
3.3.2.1. Магнитострикционный сердечник
3.3.2.2. Пьезокерамический преобразователь
3.3.3. Механизмы подачи
3.3.4. Источники питания
3.3.5. Акустические инструменты
3.4. Применение ультразвуковых колебаний в технологических процессах
3.5. Технологические характеристики ультразвуковой обработки
3.5.1. Производительность ультразвуковой обработки
3.5.2. Точность ультразвуковой обработки
3.5.3. Качество поверхности при ультразвуковой обработке
3.6. Применение размерной ультразвуковой обработки
3.6.1. Обработка сквозных и глухих отверстий
3.6.2. Профилирование поверхности
3.6.3. Разрезание заготовок
3.6.4. Гравирование и маркирование
3.6.5. Контурная обработка
3.6.6. Совмещенная обработка
3.6.7. Применение ультразвука при обработке давлением
3.6.8. Ультразвуковая сварка
3.6.9. Ультразвуковой контроль
3.6.10. Проектирование технологического процесса ультразвуковой обработки

ГЛАВА IV. Гидроабразивная обработка

Введение
4.1. Физическая сущность гидроабразивной обработки
4.2. Теоретические основы процесса гидроабразивной обработки
4.3. Технологическое применение гидроабразивной обработки
4.3.1. Средства технологического оснащения
4.3.2. Абразивный материал для гидроабразивной обработки
4.3.3. Параметры режима обработки
4.3.4. Технологическое применение гидроабразивной обработки

ГЛАВА V. Электронно-лучевая обработка

Введение
5.1. Схема электронно-лучевой установки и принцип ее действия
5.2. Физические основы электронно-лучевой обработки
5.2.1. Получение свободных электронов
5.2.2. Ускорение электронов
5.2.3. Управление электронным лучом
5.2.4. Необходимость вакуумирования рабочей камеры
5.2.5. Взаимодействие электронного луча с веществом
5.3. Оборудование для электронно-лучевой обработки
5.3.1. Энергетический комплекс
5.3.2. Электромеханический комплекс
5.3.3. Электронно-лучевые установки
5.4. Применение электронно-лучевой обработки в технологических процессах
5.4.1. Особенности электронного луча как источника энергии
5.4.2. Локальный переплав
5.4.3. Электронно-лучевая плавка
5.4.4. Электронно-лучевая сварка
5.4.5. Электронно-лучевая размерная обработка
5.4.6. Термообработка
5.4.7. Электронно-лучевая наплавка
5.4.8. Применение электронного луча в электронике

ГЛАВА VI. Лазерная обработка

Введение
6.1. Физические основы лазерного излучения
6.2. Основные схемы оптических квантовых генераторов
6.2.1. Схема и принцип действия твердотельного лазера
6.2.2. Схема и принцип действия газового лазера
6.2.3. Химические лазеры
6.2.4. Схема и принцип действия полупроводникового лазера
6.2.5. Управление лазерным излучением
6.2.6. Взаимодействие лазерного излучения с веществом
6.3. Оборудование для лазерной обработки
6.3.1. Установки на базе твердотельных лазеров
6.3.2. Установки на базе газовых лазеров
6.3.3. Лазерные технологические комплексы
6.4. Технология лазерной обработки материалов
6.4.1. Технологические особенности лазерного излучения
6.4.2. Термическая обработка поверхностей деталей
6.4.3. Лазерная резка
6.4.4. Плавление металла
6.4.5. Лазерная сварка
6.4.6. Лазерная размерная обработка
6.4.7. Лазерное прошивание отверстий
6.4.8. Лазерный контроль качества изделий
6.5. Сравнительная характеристика методов электроннолучевой и лазерной обработки

ГЛАВА VII. Плазменная обработка

Введение
7.1. Характеристика и свойства плазмы
7.2. Разновидности плазменных источников энергии
7.3. Характеристики плазменного источника
7.4. Технология плазменной обработки
7.4.1. Плазменный нагрев
7.4.2. Плавление вещества
7.4.3. Сварка и наплавка
7.4.4. Плазменная наплавка
7.4.5. Плазменное напыление
7.4.6. Плазменная резка
7.5. Оборудование для плазменной обработки
7.5.1. Системы электропитания
7.5.2. Системы газопитания и охлаждения

ГЛАВА VIII. Электрогидравлическая обработка

Введение
8.1. Физические основы процесса электрогидравлической обработки
8.1.1. Формообразование под действием электрического разряда в жидкости
8.1.2. Пробой жидкости и формирование канала разряда
8.1.3. Процессы в разрядной цепи
8.1.4. Воздействие ударной волны
8.1.5. Поведение материала при импульсном деформировании
8.1.6. Формообразование при тепловом взрыве
8.2. Оборудование для электрогидравлической обработки
8.3. Применение электрогидравлической обработки в технологических процессах
8.3.1. Электрогидравлическая штамповка
8.3.2. Очистка литья
8.3.3. Дробление материалов
8.3.4. Получение неразъемных соединений
8.3.5. Изменение свойств поверхности

ГЛАВА IX. Магнитно-импульсная обработка

Введение
9.1. Схема установки для магнитно-импульсного формообразования и принцип ее действия
9.2. Физические основы магнитно-импульсного формообразования
9.2.1. Разновидности магнитно-импульсного формообразования
9.2.2. Процессы в разрядной цепи
9.2.3. Электромагнитные силы
9.2.4. Электромагнитные процессы в заготовке
9.2.5. Деформация заготовки
9.3. Оборудование для магнитно-импульсной обработки
9.4. Применение магнитно-импульсной обработки
9.4.1. Особенности магнитно-импульсного формообразования

Источники