धातूंवर प्रक्रिया करण्यासाठी इलेक्ट्रोफिजिकल पद्धती

मशीन पार्ट्सच्या उत्पादनासाठी कठीण-टू-मशीन सामग्रीचा व्यापक वापर, या भागांच्या डिझाइनची जटिलता, खर्च कमी करण्यासाठी आणि उत्पादकता वाढवण्यासाठी वाढत्या आवश्यकतांसह एकत्रितपणे, इलेक्ट्रोफिजिकल प्रक्रिया पद्धतींचा विकास आणि अवलंब करण्यास कारणीभूत ठरले.

धातूच्या प्रक्रियेच्या इलेक्ट्रोफिजिकल पद्धती सामग्री काढून टाकण्यासाठी किंवा वर्कपीसचा आकार बदलण्यासाठी विद्युत प्रवाहाच्या क्रियेतून उद्भवलेल्या विशिष्ट घटनेच्या वापरावर आधारित आहेत.

मेटल प्रोसेसिंगच्या इलेक्ट्रोफिजिकल पद्धतींचा मुख्य फायदा म्हणजे सामग्रीपासून बनवलेल्या भागांचा आकार बदलण्यासाठी वापरण्याची क्षमता ज्यावर कटिंगद्वारे प्रक्रिया केली जाऊ शकत नाही आणि या पद्धती कमीतकमी शक्तींच्या परिस्थितीत किंवा त्यांच्या पूर्ण अनुपस्थितीत प्रक्रिया केल्या जातात.

धातूंवर प्रक्रिया करण्यासाठी इलेक्ट्रोफिजिकल पद्धतींचा एक महत्त्वाचा फायदा म्हणजे प्रक्रिया केलेल्या सामग्रीच्या कडकपणा आणि ठिसूळपणापासून त्यापैकी बहुतेकांच्या उत्पादकतेचे स्वातंत्र्य.वाढीव कडकपणासह (HB> 400) सामग्रीवर प्रक्रिया करण्यासाठी या पद्धतींची श्रम तीव्रता आणि कालावधी श्रम तीव्रता आणि कापण्याच्या कालावधीपेक्षा कमी आहे.

मेटल प्रोसेसिंगच्या इलेक्ट्रोफिजिकल पद्धती जवळजवळ सर्व मशीनिंग ऑपरेशन्स कव्हर करतात आणि प्राप्त केलेल्या खडबडीतपणा आणि प्रक्रियेच्या अचूकतेच्या बाबतीत त्यापैकी बहुतेकांपेक्षा कमी दर्जाच्या नाहीत.

धातूंचे इलेक्ट्रिक डिस्चार्ज उपचार

इलेक्ट्रिक डिस्चार्ज प्रोसेसिंग हा इलेक्ट्रोफिजिकल प्रक्रियेचा एक प्रकार आहे आणि त्याचे वैशिष्ट्य आहे की भागाच्या आकार, आकार आणि पृष्ठभागाच्या गुणवत्तेत बदल इलेक्ट्रिक डिस्चार्जच्या प्रभावाखाली होतात.

जेव्हा स्पंदित विद्युत प्रवाह वर्कपीस इलेक्ट्रोड आणि टूल इलेक्ट्रोड दरम्यान 0.01 - 0.05 मिमी रूंदीच्या अंतरातून जातो तेव्हा विद्युत स्त्राव होतो. इलेक्ट्रिकल डिस्चार्जच्या प्रभावाखाली, वर्कपीस सामग्री वितळते, वाफ होते आणि द्रव किंवा वाष्प अवस्थेत इंटरइलेक्ट्रोड गॅपमधून काढून टाकली जाते. इलेक्ट्रोड (तपशील) नष्ट करण्याच्या तत्सम प्रक्रियांना इलेक्ट्रिकल इरोशन म्हणतात.

विद्युत धूप वाढविण्यासाठी, वर्कपीस आणि इलेक्ट्रोडमधील अंतर डायलेक्ट्रिक द्रव (केरोसीन, खनिज तेल, डिस्टिल्ड वॉटर) ने भरले जाते. जेव्हा इलेक्ट्रोड व्होल्टेज ब्रेकडाउन व्होल्टेजच्या बरोबरीचे असते, तेव्हा इलेक्ट्रोड आणि वर्कपीसच्या मध्यभागी एक प्रवाहकीय चॅनेल प्लाझ्मा-भरलेल्या बेलनाकार प्रदेशाच्या रूपात तयार होतो ज्याची वर्तमान घनता 8000-10000 A च्या लहान क्रॉस-सेक्शनसह असते. / मिमी2. उच्च प्रवाह घनता, 10-5 — 10-8 s साठी राखली जाते, वर्कपीस पृष्ठभागाचे तापमान 10,000 — 12,000˚C पर्यंत सुनिश्चित करते.

वर्कपीसच्या पृष्ठभागावरून काढलेली धातू डायलेक्ट्रिक द्रवाने थंड केली जाते आणि 0.01 - 0.005 मिमी व्यासासह गोलाकार ग्रॅन्यूलच्या स्वरूपात घन होते.त्यानंतरच्या प्रत्येक क्षणी, विद्युत् नाडी ज्या ठिकाणी इलेक्ट्रोडमधील अंतर सर्वात लहान असते त्या ठिकाणी इंटरइलेक्ट्रोड अंतराला छेदते. वर्तमान डाळींचा सतत पुरवठा आणि वर्कपीस इलेक्ट्रोडला टूल इलेक्ट्रोडचा स्वयंचलित दृष्टीकोन पूर्वनिर्धारित वर्कपीस आकारापर्यंत पोहोचेपर्यंत किंवा इंटरइलेक्ट्रोड गॅपमधील सर्व वर्कपीस धातू काढून टाकेपर्यंत सतत धूप सुनिश्चित करते.

इलेक्ट्रिक डिस्चार्ज प्रोसेसिंग मोड इलेक्ट्रिक स्पार्क आणि इलेक्ट्रिक पल्समध्ये विभागलेले आहेत.

इलेक्ट्रोड्स (तपशील "+", टूल "-") कनेक्ट करण्याच्या सरळ ध्रुवीयतेसह कमी कालावधीच्या (10-5 ... 10-7s) स्पार्क डिस्चार्जच्या वापराद्वारे वैशिष्ट्यीकृत इलेक्ट्रोस्परचे मोड.

स्पार्क डिस्चार्जच्या सामर्थ्यावर अवलंबून, मोड कठोर आणि मध्यम (प्राथमिक प्रक्रियेसाठी), मऊ आणि अत्यंत मऊ (अंतिम प्रक्रियेसाठी) मध्ये विभागले जातात. सॉफ्ट मोड्सचा वापर प्रक्रिया केलेल्या पृष्ठभागाच्या उग्रपणाच्या मापदंडासह 0.002 मिमी पर्यंतच्या भागाच्या परिमाणांचे विचलन प्रदान करतो Ra = 0.01 μm. इलेक्ट्रिक स्पार्कचे मोड हार्ड मिश्र धातु, हार्ड-टू-मशीन धातू आणि मिश्र धातु, टॅंटलम, मॉलिब्डेनम, टंगस्टन इत्यादींच्या प्रक्रियेत वापरले जातात. ते कोणत्याही क्रॉस-सेक्शनच्या खोल छिद्रांमधून प्रक्रिया करतात, वक्र अक्षांसह छिद्र करतात; वायर आणि टेप इलेक्ट्रोड वापरुन, शीट ब्लँक्समधून भाग कापून टाका; कापलेले दात आणि धागे; भाग पॉलिश आणि ब्रँडेड आहेत.

इलेक्ट्रोस्पार्क मोडमध्ये प्रक्रिया पार पाडण्यासाठी, मशीन वापरली जातात (अंजीर पाहा.), आरसी जनरेटरसह सुसज्ज, चार्ज केलेले आणि डिस्चार्ज केलेले सर्किट.चार्जिंग सर्किटमध्ये कॅपेसिटर सी समाविष्ट आहे, जो 100-200 V च्या व्होल्टेजसह वर्तमान स्त्रोतापासून प्रतिरोधक R द्वारे चार्ज केला जातो आणि इलेक्ट्रोड 1 (टूल) आणि 2 (भाग) कॅपेसिटरच्या समांतर डिस्चार्ज सर्किटशी जोडलेले असतात. सी.

इलेक्ट्रोड्सवरील व्होल्टेज ब्रेकडाउन व्होल्टेजपर्यंत पोहोचताच, कॅपेसिटर C मध्ये जमा झालेल्या ऊर्जेचा स्पार्क डिस्चार्ज इंटरइलेक्ट्रोड गॅपमधून होतो. प्रतिकार R कमी करून इरोशन प्रक्रियेची कार्यक्षमता वाढवता येते. इंटरइलेक्ट्रोड गॅपची स्थिरता तांबे, पितळ किंवा कार्बन सामग्रीपासून बनवलेल्या साधनाच्या स्वयंचलित फीड हालचालीची यंत्रणा नियंत्रित करणारी एक विशेष ट्रॅकिंग प्रणालीद्वारे देखरेख केली जाते.

इलेक्ट्रिक स्पार्क मशीन:

अंतर्गत मेशिंगसह गीअर्सचे इलेक्ट्रोस्पार्क कटिंग:

विद्युत डाळींचे मोड दीर्घ कालावधीच्या (0.5 ... 10 s) डाळींच्या वापराद्वारे वैशिष्ट्यीकृत, इलेक्ट्रोड्समधील चाप डिस्चार्ज आणि कॅथोडच्या अधिक तीव्र विनाशाशी संबंधित. या संदर्भात, इलेक्ट्रिक पल्स मोड्समध्ये, कॅथोड वर्कपीसशी जोडलेले असते, जे इलेक्ट्रिक स्पार्क मोडच्या तुलनेत उच्च इरोशन कार्यक्षमता (8-10 वेळा) आणि कमी साधन पोशाख प्रदान करते.

इलेक्ट्रिक पल्स मोड्सच्या वापराचे सर्वात उपयुक्त क्षेत्र म्हणजे हार्ड-टू-ट्रीट मिश्र धातु आणि स्टील्सपासून बनवलेल्या जटिल आकाराच्या भागांच्या (मॅट्रिक्स, टर्बाइन, ब्लेड इ.) वर्कपीसची प्राथमिक प्रक्रिया.

इलेक्ट्रिक पल्स मोड इंस्टॉलेशन्सद्वारे अंमलात आणले जातात (अंजीर पहा), ज्यामध्ये इलेक्ट्रिक मशीनमधून एकध्रुवीय डाळी 3 किंवा इलेक्ट्रॉनिक जनरेटर… E.D.S चा उदयचुंबकीय शरीरात चुंबकीकरणाच्या अक्षाच्या दिशेकडे एका विशिष्ट कोनात फिरत असलेल्या प्रेरणामुळे जास्त तीव्रतेचा विद्युत् प्रवाह मिळणे शक्य होते.

धातूंचे रेडिएशन उपचार

यांत्रिक अभियांत्रिकीमध्ये रेडिएशन मशीनिंगचे प्रकार म्हणजे इलेक्ट्रॉन बीम किंवा लाईट बीम मशीनिंग.

धातूंची इलेक्ट्रॉन बीम प्रक्रिया प्रक्रिया केलेल्या सामग्रीवर फिरत्या इलेक्ट्रॉनच्या प्रवाहाच्या थर्मल प्रभावावर आधारित आहे, जी प्रक्रिया साइटवर वितळते आणि बाष्पीभवन होते. एवढी तीव्र उष्णता या वस्तुस्थितीमुळे होते की हलत्या इलेक्ट्रॉनची गतिज ऊर्जा, जेव्हा ते वर्कपीसच्या पृष्ठभागावर आदळतात, तेव्हा जवळजवळ पूर्णपणे थर्मल एनर्जीमध्ये रूपांतरित होते, जे एका लहान क्षेत्रावर (10 मायक्रॉनपेक्षा जास्त नाही) केंद्रित होते. ते 6000˚C पर्यंत गरम होते.

मितीय प्रक्रियेदरम्यान, जसे की ज्ञात आहे, प्रक्रिया केलेल्या सामग्रीवर स्थानिक प्रभाव असतो, जो इलेक्ट्रॉन बीम प्रक्रियेदरम्यान 10-4 ... 10-6 s च्या पल्स कालावधीसह इलेक्ट्रॉन प्रवाहाच्या पल्स मोडद्वारे प्रदान केला जातो. f = 50 … 5000 Hz.

इलेक्ट्रॉन बीम मशिनिंग दरम्यान पल्स अॅक्शनच्या संयोजनात उर्जेची उच्च एकाग्रता मशीनिंग परिस्थिती प्रदान करते जेथे इलेक्ट्रॉन बीमच्या काठापासून 1 मायक्रॉनच्या अंतरावर असलेल्या वर्कपीसची पृष्ठभाग 300˚C पर्यंत गरम केली जाते. यामुळे इलेक्ट्रॉन बीम मशिनिंगचा वापर भाग कापण्यासाठी, मेष फॉइल तयार करण्यासाठी, खोबणी कापण्यासाठी आणि मशिनला कठीण-मशिन सामग्रीपासून बनवलेल्या भागांमध्ये 1-10 मायक्रॉन व्यासाची छिद्रे तयार करण्यास सक्षम करते.

इलेक्ट्रॉन बीम उपचारासाठी उपकरणे म्हणून विशेष व्हॅक्यूम उपकरणे, तथाकथित इलेक्ट्रॉन गन (अंजीर पहा.) वापरली जातात.ते इलेक्ट्रॉन बीम तयार करतात, वेग वाढवतात आणि फोकस करतात. इलेक्ट्रॉन गनमध्ये व्हॅक्यूम चेंबर 4 (133 × 10-4 च्या व्हॅक्यूमसह) असते, ज्यामध्ये टंगस्टन कॅथोड 2 स्थापित केला जातो, जो उच्च-व्होल्टेज स्त्रोत 1 द्वारे समर्थित असतो, ज्यामुळे मुक्त इलेक्ट्रॉनचे उत्सर्जन सुनिश्चित होते. कॅथोड 2 आणि एनोड झिल्ली 3 दरम्यान तयार केलेले विद्युत क्षेत्र.

इलेक्ट्रॉन बीम नंतर चुंबकीय लेन्स 9, 6, एक विद्युत संरेखन यंत्र 5 च्या प्रणालीमधून जातो आणि समन्वय तक्त्या 8 वर बसवलेल्या वर्कपीस 7 च्या पृष्ठभागावर केंद्रित असतो. इलेक्ट्रॉन गनच्या ऑपरेशनचा पल्स मोड प्रदान केला जातो. डाळी 10 आणि ट्रान्सफॉर्मर 11 चे जनरेटर असलेली प्रणाली.

प्रकाश बीम प्रक्रिया पद्धत उच्च उर्जेसह उत्सर्जित प्रकाश बीमच्या थर्मल प्रभावांच्या वापरावर आधारित आहे. ऑप्टिकल क्वांटम जनरेटर (लेसर) वर्कपीसच्या पृष्ठभागावर.

लेसरच्या मदतीने डायमेन्शन प्रोसेसिंगमध्ये 0.5 ... 10 मायक्रॉन व्यासासह छिद्र तयार करणे, प्रक्रिया करणे कठीण साहित्य, नेटवर्कचे उत्पादन, जटिल प्रोफाइल भागांमधून पत्रके कापणे इ.