Техника - молодёжи 1966-03, страница 43

ч

Технологам всегда казалось, что легче усовершенствовать старый, испытанный метод металлообработки, чем заниматься чем-то совершенно новым. Объяснялось это тем, что внедрение металлов все большей и большей твердости происходило сравнительно медленно, небольшими шагами. А сейчас появление феноменально твердых материалов и сплавов заставило инженеров вспомнить о старых идеях, отброшенных прежде как бесперспективные...

200 лет существует обработка металлов резанием, за это время созданы сотни станков разных размеров и назначений. Но в основе любого из них лежит один и тот же принцип: материал режущего инструмента должен быть тверже обрабатываемого металла. А как быть, если сами эти металлы — верх твердости и прочности? Как, наконец, затачивать резцы, предназначенные для резания этих сверхтвердых и сверхпрочных металлов?

ГАЛЬВАНОСТЕГИЯ НАИЗНАНКУ

Больше 130 лет назад Фарадей сформулировал законы электролиза — физического явления, знакомого любо-

частицы осаждаемого металла. Скорость «резания» легко увеличить простым повышением силы электрического тока.

В 1929 году инженер В. Гусев пытался заточить твердосплавные резцы методом электролитической шлифовки, но, как говорится, первый блин комом — результаты оказались неудачными. Но в последние годы электролитическая обработка металлов вдруг возродилась и добилась успехов, поразивших даже ее почитателей.

АБРАЗИВ УХОДИТ НА ПЕНСИЮ

Нужен ли абразив при шлифовке?

Еще недавно этот вопрос показался бы абсурдным. Ведь механическая шлифовка и основана на том, что твердые абразивные зерна, вгрызаясь в металл, состругивают его с поверхности.

При электролитической же шлифовке на долю абразивных зерен приходится лишь вспомогательная роль. Они сдирают пленку окислов, которая образуется на поверхности заготовки — анода и мешает нормальному протеканию электролитического процесса, удаляют загрязненный электролит, подают свежие порции раствора И, самое главное, поддерживают постоянный зазор между анодом — заготовкой и като-

расход абразивных брусков уменьшился в десятки раз. (

Но каким оы слабым ни было механическое действие абразивных зерен, часть их во время электролитической шлифовки все же выкрашивается, приводя к порче шлифовального диска.

А что, если вообще отказаться от абразива? Тогда инструмент будет работать без всякого износа! Именно так, например, работает электролитический резак.

«МАСЛО ВХОДИТ В НОЖ»

Такое сравнение невольно вспоминается, когда видишь пластинку из кровельного железа, свободно разрезающую слиток твердого сплава на мелкие бруски. Внешне станок для электролитической резки ничем не отличается от обычных разрезочных станков. Только дисковую пилу в нем заменил круг из любого электропроводного материала.

Вращаясь, круг легко соскабливает пленку окислов, образующуюся на поверхности твердосплавного бруска — анода и ускоряет электролитическое растворение. За одну минуту можно удалить 20 куб. см металла.

Поскольку кромка круга снимает окислы только в направлении разреза, оставляя боковые поверхности нетро-

ПРОРЫВ «БАРЬЕРА ТВЕРДОСТИ», или РЕЗАНИЕ МЕТАЛЛА ЭЛЕКТРОЛИЗОМ

му школьнику Если через два электрода, погруженных в раствор соли, пропускать электрический ток, один из них — анод — начнет растворяться, а на втором — катоде — появится корка осевшего из раствора металла. Долгое время внимание инженеров было приковано к процессам, происходящим на катоде. Оседающий на нем металл обладает .высокой степенью чистоты и может в точности копировата форму катода. Именно на этом принципе основаны такие методы обработки, как гальванопластика и гальваностегия.

Другая часть процесса — растворение анода — долго никого не интересовала, и, как выяснилось, совершенно напрасно. Ведь это прекрасный метод обработки металлов. В самом деле вес металла, снимаемого с заготовки — анода, зависит только от силы тока и никак не связан с прочностью и твердостью, которые играют главную и неблагодарную роль в механических методах обработки.

Инструмент — катод — в химических реакциях не участвует, и его износ равен практически нулю. Он должен быть только электропроводным, ибо твердость здесь не играет никакой роли. В союзе с электрическим током даже мягкий свинец может резать победит, молибден, вольфрам, германий. Правда, при обычном электролизе металл, осаждаясь на катоде, изменяет его форму Но если пропускать электролит между анодом и катодом с высокой скоростью, он будет уносить с собой

Ю. ФИЛАТОВ, инженер

дом — диском, не давая вспыхнуть дуговому разряду... Конечно, часть металла (оьоло 10°о) снимается абразивными зернами чисто механически, но львиная доля приходится все-таки на электролитическое растворение

Не требующее больших мехамических усилий, свободное от вибраций эле<-тролитическое шлифование с блеском применяется там, где механическая обработка противопоказана Например, в самолето- и ракетостроении используется пористый материал из нержавеющей стали. Для прочного скрепления с основой его поверхность должна быть срезана чисто, без заусенцев, разрывов или изгибов. С этой задачей, непосильной для механической шлифовки, легко справляется электролитическая.

А заточка резцов? Обычно рабочий обтачивает резец начерно крупнозернистым кругом, потом начисто мелкозернистым, потом идет чистовая доводка. При электролитической заточке все эти операции требуют лишь изменения электрических режимов обработки. Здесь выгодно затачивать резцы не по одному, а целыми партиями. Это не только повышает стойкость резцов, но и увеличивает произвс стельность труда в 10 раз.

А когда метод л ектролитической шлифовки применили д я расшлифовы-вания отверстий (электрохонинговаьие),

нутыми, плоскости разреза получаются настолько чистыми, что иногда не требуют никакой дополнительной обработки. Стоимость электролитической резки вдвое меньше, чем стоимость механиче ской. Не удивительно, что применение этого процесса на некоторых московских заводах увеличило производитепь-ность труда в 15 раз!

Правда между бруском и кр/гом может вспыхнуть дуговой разряд, по рождающий обработанную поверх ность. Электронная схема, включенная в электрическую цепь станка, предупреждает такую вспышку.

НЕПОДВИЖНЫЕ СВЕРЛА

Авст какие головоломные с тс ки зрен я технолога операции можно выполнить электролитическим сверлением ..

Дли - <ь и стержень — катод постепенно внедряется в тело заготовки — анода. Из канала, проделанного внутри стержия с силой бьет струя электроли та, снимая с обрабатываемой поверхно сти окислы. Хотя скорость электролити ческого сверления сравнительно неве лика — всего один сантиметр в мину ту, — она не зависит от размеров отверстии и, конечно, от твердости заготовки.

На обычных сверлильных станках очень трудно сделать отверстия расположенные близко одно к другому Усилия, необходимые для сверления, де

37