Создание технологии гидроабразивного разделения материалов с наложением электрического поля

• Автор: Гончаров, Евгений Владимирович
• Шифр специальности: 05.02.07, 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 155 с. : ил.

Содержание
Введение

Г лава 1. Методы разделения металлических материалов

1.1 Анализ методов разделения материалов

1.2. Гидроабразивное разделение

1.3. Анодно-абразивная обработка металлических материалов •

Анализ известных исследований и обоснование задач работы

Глава 2. Методика решения поставленных задач

2.1. Рабочие гипотезы

2.2. Объекты обработки

2.3. Обоснование и выбор способа подведения электрического поля в 44 зону обработки при гидроабразивном разделении металлов с анодным растворением поверхности разделения
2.4 Новые материалы для инструментов при гидроабразивном 50 разделении с наложением электрического поля
2.5. Экспериментальная установка и оснастка
2.6. Порядок выполнения работы
Выводы
Глава 3. Механизм гидроабразивного разделения материалов с
наложением электрического поля
3.1. Физическая модель комбинированного разделения
3.2. Математическое описание процесса удаления шаржированного 65 слоя при комбинированной обработке
3.3. Математическое описание процесса удаления загрязнения с 73 поверхности используемого абразива при комбинированной обработке
Выводы
Глава 4. Экспериментальные исследования гидроабразивного
разделения материалов с наложением электрического поля

4.1. Анализ дефектов поверхности после гидроабразивного 78 разделения
4.2. Удаление шаржированного слоя при комбинированном 88 разделении
4.3. Шероховатость и точность поверхности разделения после
комбинированного разделения
4.4. Восстановление режущих свойств абразива при
комбинированном разделении
Выводы
Глава 5. Реализация комбинированного способа разделения в 105 машиностроении
5.1. Схема промышленной установки для комбинированного 105 разделения материалов и рекомендации по модернизации гидроабразивных установок
5.2. Технологический процесс комбинированного разделения 111 токопроводящих материалов
5.3. Технологические возможности способа разделения
5.4 Перспектива использования комбинированной гидроабразивной 119 обработки с наложением электрического поля
Выводы
Результаты и выводы по работе
Литература
Приложение 1
Приложение 2

Введение
Актуальность темы: Постоянно растущие требования потребителей к показателям качества и производительности процессов разделения материалов, использование новых материалов с особыми свойствами, большой сортамент и номенклатура разделяемых изделий, многократность использования операции резки на стадиях изготовления заготовок потребовали новых технологий разделения материалов, так как традиционное механическое разделение имеет ограничение возможности и отличается значительной энергоемкостью, относительно низкой скоростью резания, сложностью получения изделий сложной формы (ограничением являются геометрические размеры механического инструмента), осыпанием кромок хрупких материалов, нежелательным термическим воздействием на обрабатываемый материал и образованием пыли, вызывающей профессиональные заболевания. Для некоторых широко используемых металлов применение традиционных методов механического разделения материалов не желательно, т.к. вызывает ухудшение эксплуатационных характеристик изделий. Примерами таких материалов могут быть: металлы, для которых не допустим чрезмерный нагрев в зоне обработки (титан и т.д.), обладающие малой твердостью (алюминий, медь и т.д.), хрупкие материалы (полупроводники, эльбор и т.д.).
Одним из методов, снижающих негативное воздействие на зону разделения, является гидроабразивная резка материала. В процессе освоения этого метода выявлены недостатки, главным из которых является возникновение в зоне разделения металлов с малой твердостью элементов шаржирования поверхности абразивными зернами, которые вызывают трудности при последующей обработке. Абразив, застрявший в материале, требует дорогостоящей последующей операции, ухудшает эксплуатационные свойства детали и может вызвать выход изделия из строя в процессе эксплуатации.

Рис. 1.12 - Схема струйной анодно-абразивной обработки несвязанным абразивом
В зависимости от свойств обрабатываемого материала и формы заготовки анодно-абразивная обработка может осуществляться при прямой, обратной и переменной полярности.
Полярность подвода электрического тока выбирается по следующим рекомендациям:
- для шлифования твердых материалов (твердые сплавы, закаленная сталь и т.д.) электрохимическое воздействие применяется для снижения сил резания, что обеспечивается при прямой полярности (инструмент — катод; заготовка - анод);
- для обработки материалов с малой твердостью (алюминий, свинец, медь, титан и т.д.), электрохимическая составляющая применяется для