Техника - молодёжи 1946-10-11, страница 10

расстоянии, не прикасаясь к изделию, а только приблизившись к нему настолько, чтобы наступил разряд.

Новый станок бесконтактного действия был создан и показал прекрасные качества. Частота разрядов, которую он дает, достигает сотен в секунду и может быть еще увеличена.

Вот как была решена проблема применения электроэрозии для производства так называемых «долбежных» и «сверлильных» работ в любом металле или сплаве без всякого режущего инструмента.

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО ДОЛБИТ, ГРАВИРУЕТ, РЕЖЕТ, ШЛИФУЕТ, ТОЧИТ, ПРИТИРАЕТ...

Но это не все. Кроме «долбежных» электроэрозионных станков, на которых, кстати сказать, с успехом выполняются любые гравировальные работы, уже изготавливается станок для резки металла. Вращающийся диск около 1 миллиметра толщиной работает в качестве электрода-инструмента. Разрезаемая деталь подводится к краю диска до возникновения разряда. В это место подается вода. Совсем, оказывается, необязательно, чтобы вся деталь погружалась в жидкость,— довольно небольшой струи, подаваемой из трубки в место «реза». Распыленный металл * вымывается струей воды, диск углубляется в металл, режёт его.

Таким⁴ Же дисковым способом легко осуществляется шлифовка. Вращающийся диск движется над поверхностью детали, не прикасаясь к ней, и снимает с нее некоторый слой металла. При этом получается очень характерная поверхность. Каждый разряд вырывает определенную, всегда одинаковую порцию металла. След, остающийся от этого на обрабатываемой поверхности, представляет собой круглую лунку с совершенно определенными диаметром и глубиной. Меняя режим разряда (в конечном счете выражающийся в силе тока разрядного контура), можно регулировать в довольно значительных пределах глубину и диаметр этих лунок, а следовательно, и характер получаемой поверхности — от грубой, глубоко испещренной до гладкой. При этом, конечно, соответственно меняется и скорость обработки.

Таким же путем можно и затачивать резцы, устанавливая их под определенным углом к торцу диска.

Недавно резцы, заточенные электроэрозионным способом, были испытаны на одном из заводов и оказались значительно более прочными, выносливыми, чем обычные, заточенные на абразивном круге. Исследование показало, что причина этой стойкости заключается в почти полном отсутствии на рабочей поверхности этих резцов мельчайших трещин, которые всегда появляются при заточке резца на абразиве и которые намного уменьшают прочность резца.

Интересная трансформация процесса шлифовки или заточки получается, если изменить полярность электродов, то есть переключить провода, подводящие ток к диску и изделию. Диск тогда станет анодом, а изделие — катодом, и металл будет йырываться уже не с поверхности изделия, а из диска. Если теперь прекратить подачу жидкости^^к месту разряда и заставить диск равномерно двигаться над поверхностью изделия, то распыленный искрой материал диска устремляется на эту поверхность и будет покрывать ее ровным слоем.

Кроме такого дискового аппарата, в лаборатории Лазаренко уже испытано еще два типа аппаратов для нанесения металлических покрытий: вибрационный и щеточный. В разных случаях каждый из них обладает своеобразными преимуществами.

Изучение этого вида работы показало, что электроэрозионным способом можно покрывать токопроводящие материалы не только всеми металлами, в том числе и такими, как молибден, вольфрам и тантал, но и сплавами, и композициями (смесями), например победитом. Никакими из существующих способов нанесения покрытий этого достигнуть невозможно. К тому же оказалось, что сцепление нанесенного слоя с основанием получается при этом исключительно прочным.

В технике нередки случаи, когда две рабочие поверхности должны быть тщательно притерты одна к другой: этим обеспечивается их минимальный износ при трении. Идеальных, математически ровных поверхностей не существует, и цель притирки заключается в том, чтобы возможно увеличить количество соприкасающихся точек двух поверхностей. Обычно это достигается притиркой с применением абразивных порошков.

Электроэрозия легко решает и эту задачу. Если к двум «притираемым» деталям приключить концы колебательного контура и подать в контур не постоянный, а переменный ток, То искры разрядов будут в первую очередь разрушать наибо* лее выступающие контактные точки и с одной и с другой стороны и обращать их в тончайший порошок, который и будет выноситься из зоны притирки. Таким образом, количе

ство точек соприкосновения будет прогрессивно увеличиваться, «притираемые» поверхности все теснее прилегать одна к другой.

ВЗГЛЯД В БУДУЩЕЕ

Рот к каким результатам привела борьба с «вредным явлением» — электроэрозией. Для науки признак вредности может служить косвенным показателем возможности открытия: найди причины вредности, изучи ее механизм, раскрой ее природу — и почти наверняка здесь откроешь новое знание, нужное и ценное. И тогда вредное оборачивается полезным, становится двигателем прогресса.

На первых этапах своей работы ученые пришли к такому заключению: «Нет и не может быть таких металлов и сплавов, которые не были бы подвержены электроэрозии». Это звучало тогда почти так: «Борьба с эрозией контактов невозможна». Но ученые не остановились на этом, пошли дальше, вскрыли природу эрозии, овладели ею и пришли к такому заключению: «Нет и не может быть таких металлов и сплавов, которые бы не поддавались обработке электроэрозией». Почти та же формулировка, но какая разница в смысле! Какие перспективы раскрываются в ней теперь, когда мы узнали природу «вредного» явления и получили возможность им управлять!

Основное в открытии Б. Р. и Н. И. Лазаренко состоит в том, .что металлообработка из процесса механического становится процессом электрическим. Электричество до сих пор, за редкими исключениями (электросварка, электроплавка, электрохимия и некоторые другие процессы), играло в металлообработке подсобную роль: оно приводило в движение станки, а те, посредством инструмента, обрабатывали металл. Теперь они меняются местами: электричество обрабатывает металл непосредственно, а механика играет подсобную роль. Инструмент как таковой выпадает вовсе. Он не нужен!

Механика со всей своей хитроумной сложностью, со всей подчас огромной массой движущегося, вращающегося металла тоже делается ненужной. Она остается только Для выполнения простейших вспомогательных функций: зажимать, держать, подавать, вращать. При этом силовое хозяйство становится минимальным по своей мощности. То, что делал резец, требовало силы мотора, иногда огромной. Теперь нужен только моторчик, который будет вращать легкий диск, даже не касающийся «разрезаемой» им детали, или подавать вперед электрод, перед которым миллионы искр услужливо расчищают путь в теле обрабатываемого материала.

А это значит, что механика электроэрозионной металлообработки будет легкой, простой, портативной. Тяжелые и хитроумные современные станки — разные «глиссоны», «шепинги», «ньютоны», «веллеры» — уступят место небольшим станочкам настольного типа.

Сложнейшее инструментальное производство со всеми его металлургическими и технологическими трудностями будет ликвидировано. Его место займет очень несложное производство электродов: различных стержней и дисков. Кстати, недавно был найден новый материал для этой цели, оказавшийся еще более эрозиоустойчивым, чем медь и латунь. Этомед-но-графитовая композиция, из которой делаются щетки для электромоторов. Изготовление электродов любых форм и профилей из этой композиции проще, чем из всякого металла.

Электроэнергия, тратившаяся главным образом на преодоление инерции и трения громадных масс металла, заключенных в станках, теперь почти целиком направится на полезную работу.

Трудно сказать, каковы размеры той экономии сил, средств, металла, энергии, которые повлечет за собой широкое внедрение нового метода в практику металлообрабатывающей промышленности.

Во всяком случае, экономия эта колоссальна, особенно если учесть значительное ускорение работы за- счет выполнения таких операций, которые недоступны современным методам и инструментам.

Электроэрозионные станки, выполненные и работающие сейчас в лаборатории Б. Р. и Н. И. Лазаренко,— л ишьнер-вые шаги к конструктивному, производственному оформлению тех выводов, к которым пришел ученый в результ« ге своей большой работы. Они еще несовершенны, хотя некоторые из них уже и теперь могут быть с успехом использованы на производстве.

Но эти первые практические шаги, как и все теоретические, экспериментально проверенные предпосылки, убедительно говорят о том, что уже в самом недалеком будущем произойдет решительный переворот в металлообрабатывающей промышленности. Она поднимется на новый, более совершенный этап развития и в то же время освободит для иных нужд много металла, топлива, электроэнергии и человеческой энергии — всего того, что тратилось на создание станков и инструментов, которые станут ненужными.

8