Теоретичні відомості. Послідовність виконання роботи

Послідовність виконання роботи

1. Ознайомитися з інструкцією з техніки безпеки при роботі з установкою для анодного розчинення металів.

2. Коротко описати основні вузли верстата для анодної розмірної обробки порожнин.

3. Зробити схематичне креслення катода-інструмента для обробки порожнин, де середня частина порожнини має більший діаметр, ніж вхідні.

4. Визначити площини поверхні анодного розчинення.

5. Зробити розрахунок максимальної величини струму установки для анодного розчинення за (4.2) Vрозр = 0,01 см/с і вибрати відповідний електроліт.

6. Зробити за (4.3) розрахунок робочої напруги установки.

7. Порівняти розрахунки, виконані за (4.2) та (4.5).

8. Зробити розрахунок загальних характеристик насосу для прокачування електроліту Q_н та V_е використовуючи дані таблиці 4.1.

9.Зробити розрахунок загальної потужності установки за (4.7)
10. Зробити висновки з роботи.

Теоретичні відомості

Обладнання для електрохімічної розмірної обробки складається з таких стандартних вузлів:

• джерела електроживлення;

• насоса для нагнітання електроліту,

• ванни для електроліту,

• пристрою для очищення електроліту;

• електрообладнання.

1 - знижувальний трансформатор; 2 - випрямляч; 3 - блок регулювання; 4 - система захисту, 5 - стабілізатор процесу

Рисунок 4.1 - Структурна схема блока живлення

Величина струму джерела живлення може досягати 30000 А, а напруга не перевищує 36 В. Звичайно напруга від мережі подається на знижувальний трансформатор 1, а потім на випрямляч 2, який пов'язаний з блоком регулювання 3 і стабілізатором 5 процесу. Блок регулювання дозволяє задати потрібну форму виміру напруги, струм і його полярність. При коротких замиканнях між заготовкою і електродом-інструментом, а також при інших навантаженнях вмикається система захисту 4, яка перериває подачу напруга на електроди. Як простий пристрій для захисту від перевантаження можна використовувати звичайне теплове реле, яке реагує на зміну величини струму вище граничної норми, необхідної для нормального процесу ЕХО. Недоліком такого реле є тривалий час спрацювання. Для захисту від перевантаження часто використовують більш дієві електронні схеми на транзисторах. Час спрацювання таких систем становить 0,008 с, тому джерело живлення вимикається від контакту електродів.

Блок стабілізації напруги 5 або величини струму дозволяє постійно підгримувати параметри незалежно від умов ЕХО.

Джерела живлення можуть мати на виході різні зовнішні вольт-амперні характеристики (ВАХ). Бажано мати джерела живлення з ВАХ, яка стрімко падає, тобто такі, у яких зі збільшенням струму більше граничної напруги падає до нуля струм і далі не зростає.

Для правильного вибору джерела живлення (промислового) необхідно зважати на потребу в реверсуванні, розрахувати максимальну величину вихідного струму. При виготовленні деталей з різних сплавів напругу джерела беруть за найбільшим граничним значенням для всіх матеріалів. При визначенні величини струму І на виході джерела живлення розрахунок треба виконувати для деталі, обробка якої потребує найбільшої величини струму

, (4.1)

де - величина струму, необхідна для анодного розчинення поверхні заготовки, що обробляється;

- коефіцієнт завантаження джерела при режимі тривалої роботи. = 0,65-0,7 - для джерел живлення типу ИПП (джерело живлення типу ИПП складається з трансформатора та випрямляча); =0,8-0,48 - для джерела типу ВАК (джерело живлення типу ВАК має кремнієвий випрямляч).

Розрахунок величини струму виконують за формулою:

, (4.2)

де - густина матеріалу заготовки;

- розрахункова швидкість зняття матеріалу з заготовки;

S - максимальна площина поверхні, що обробляється;

η - вихід по струму;

k - електричний еквівалент.

При обробці за схемою з нерухомим електродом величина струму з часом змінюється. Розрахунок виконується за формулою зняття в початковий момент часу, коли міжелектродний проміжок дорівнює 1₀

, (4.3)

де - провідність електроліту

Для схеми прошивання (з періодичним зближенням електрода), точіння і протягування швидкість зняття розраховують для мінімального проміжку l_min

, (4.4)

де -0,8...0,85; U=9...18 В;1_mіn=0,01…0,1 мм.

При розрахунку для схеми шліфування металічним інструментом використовують формули

, (4.5)

де =0,1…0,3 мм; U=6...8 В.

При розрахунку робочої частини електрода-інструмента слід враховувати неробочі ділянки (щілини, отвори, площадки, покриття діелектриком та інші)

S=S₀-S₁, (4.6)

де S₀ - загальна площина робочої частини електрода-інструменту;

S₁ - площина неробочих ділянок.

Розрахунок загальної площини для схеми розрізання виконують для моменту проходження інструментом максимального розміру поперечного перерізу, наприклад, діаметра заготовки. Для шліфування площини розраховують залежно від діаметра і ширини інструменту і глибини обробки шляхом графічної побудови в масштабі 50:1 або 100:1.

За відомими І та U знаходять потужність джерела

, (4.7)

де - ККД джерела живлення ( =0,8...0,85).

Площу перерізу струмопроводу І_т знаходять з умови проходження по ньому струму з граничною густиною І_п:

, (4.8)

Для мідних струмопроводів без охолодження =1-2 А/мм, алюмінієвих - =0,8-1,5 А/мм. При охолодженні водою =3-6 А/мм і =2-3 А/мм відповідно для мідних і алюмінієвих проводів. Для надійного передавання струму слід правильно вибрати силу притискання і розмір контактних площадок. Від цього будуть залежати втрати напруги, які при нормальних умовах експлуатації не повинні перевищувати (0,03-0,05) Ul, де U- номінальна напруга, l - довжина струмоведучих шин, м. Для цього необхідно забезпечити щільність притискання в контактних з'єднаннях для міді (60-100)·10⁵ Па, для алюмінію - 1250-10⁵ Па.

Дата добавления: 2015-07-11