Развитие машиностроения

Таблица 31. Показатели анодно-механической и механической резки заготовок

Интенсивность съема металла и шероховатость обрабатываемой поверхности зависят от материала затачиваемого инструмента, состава и количества рабочей жидкости в зоне заточки, напряжения источника питания, величины межэлектродного промежутка и силы тока. Скорость съема при заточке инструмент из твердого сплава значительно ниже скорости съема металла при заточке стали.

Рабочая жидкость должна находиться в достаточном количестве в межэлектродном промежутке. Это достигается обильно: подачей жидкости и применением дисков, на рабочей части. Которых имеются канавки, облегчающие доступ рабочей жидкости в зону заточки. Наилучшие результаты дает рабочая жидкость приготовленная из жидкого стекла и воды, с объемным весом:

(1,36-1,38)10-4 Н/см3

Снижение скорости съема после длительной работы свидетельствует об истощении рабочей жидкости, в этом случае необходимо ее заменить свежим составом.

Напряжение генератора (или другого источника постоянного тока) обычно составляет 14-28 В, плотность тока 1-25 А/св (в зависимости от вида выполняемого перехода).

Высокую скорость съема металла можно получить при давлении между электродами 0,15 МПа.

Окружная скорость диска должна быть такой, чтобы своевременно происходило удаление расплавленных частиц металла из зоны заточки.

Рис. 77. Схема анодно-механической заточки инструмента

При чрезмерной окружной скорости диска затрудняется попадание рабочей жидкости в зону заточки и увеличивается разбрызгивание. Наибольшая скорость съема металла имеет место при окружной скорости диска 8-18 м/с. Для обеспечения высоких скоростей съема металла и необходимой шероховатости поверхности необходимо сохранить постоянным в течение времени обработки выбранные значения напряжения и силы тока. В тоже время в процессе обработки при анодной заточке инструмента вследствие съема металла с затачиваемого инструмента величина межэлектродного промежутка непрерывно возрастает, а значит меняются сила тока и напряжение на электродах. Для сохранения межэлектродного промежутка постоянным необходимо сближать инструмент и диск со скоростью, соответствующей скорости *съема металла. Для поддержания постоянного межэлектродного .промежутка используют регуляторы (рис. 78).

Рис. 78. Схема регулирования межэлектродного промежутка при анодной заточке инструмента:

Регулятор 4 находится под действием двух напряжений: напряжения, снимаемого «с регулируемого резистора 3, и напряжения постоянного источника питания. Первое напряжение зависит от силы тока, а следовательно, от величины межэлектродного промежутка. Под действием этого напряжения регулятор стремится развести инструмент м диск. Напряжение постороннего источника не зависит от хода процесса и является постоянным. Под действием этого напряжения регулятор сближает электроды. Настройка регулятора производится таким образом, что при заданной силе тока напряжение, снимаемое с резистора, равно напряжению постороннего источника. Если включить подачу при разведенных электродах, то в цепи 4 тока не будет. Регулятор под действием напряжения постороннего источника начнет быстро сближать инструмент и диск до тех пор, пока на резисторе 3 не появится напряжение, соответствующее заданной силе тока. Если по каким-либо причинам (например, короткое замыкание инструмента и диска) сила тока резко возрастет, регулятор быстро разведет электроды и установит межэлектродный промежуток, при котором будет иметь место равенство напряжений, т. е. установленный режим обработки.

Для того чтобы обеспечить необходимую шероховатость поверхности, заточку твердосплавного инструмента обычно производят за несколько переходов, одни из которых обеспечивают высокую скорость съема при большой шероховатости поверхности, а другие - низкую скорость съема и более качественную обработанную поверхность. На предварительном режиме снимают большую часть припуска - 80-90%; на чистовом-15%. Съем металла в 3-4 раза ниже, чем при предварительном режиме. При доводке можно получить шероховатость поверхности

Ra = = 0,63ч-1,25 мкм

при съеме 3-5% припуска.

Технологические характеристики анодно-механического затачивания приведены в табл. 32.

Таблица 32. Технологические характеристики анодно-механического затачивания инструмента, оснащенного твердым сплавом

4. АНОДНОАБРАЗИВНАЯ ОБРАБОТКА МАТЕРИАЛОВ

Сочетание анодного растворения и механического (абразивного) воздействия на заготовку значительно расширяет возможность применения электрохимических процессов для размерной обработки материалов.

Электроабразивное шлифование. На рис. 79 показана схемам электроабразивного круглого шлифования. Токопроводящий; абразивный круг 3 скользящим контактом 2 соединен с отрицательным полюсом источника / постоянного тока. Обрабатываемая заготовка 4 присоединяется к положительному полюсу.

Резистор Я позволяет регулировать силу тока в цепи. В зону обработки подается электролит, например раствор жидкого стекла, с объемным весом:

(1,24-1,34) 10-* Н/см3

Напряжение источника тока 30-32 В, наименьшее напряжение 7-8 В, максимальный ток до 50 А. При увеличении анодной плотности тока интенсивность съема металла возрастает, при:: этом повышается шероховатость поверхности. Поэтому процесс обработки целесообразно вести? в два перехода (шлифование и. доводка), отличающиеся электрическими режимами. При использовании графитизированных кругов при обработке деталей из твердых сплавов: могут быть рекомендованы? режимы, приведенные в. табл. 33.

Рис. 79. Схема электроабразивного шлифования

Таблица 33. Режимы при электроабразивной обработке

Основной съем металла обеспечивается шлифованием. Припуск на доводку оставляют не более 0,05 мм.

На рис. 80 показана схема процесса электроабразивной обработки. Электроабразивный круг состоит из абразивных зерен 1 и связки 2. В зазор 4, образуемый абразивными зернами, непрерывно подается рабочая жидкость 6. При прохождении электрического тока заготовка-анод 3 подвергается анодному растворению с образованием пленки 5 с высоким электрическим сопротивлением. При вращении круга абразивные зерна удаляют продукты анодного растворения с заготовки и увлекают частицы электролита, непрерывно обновляя его в рабочей зоне. Работоспособность абразивного круга поддерживается его самозатачиванием в процессе работы. Абразивные зерна изнашиваются и разрушаются, вследствие чего зазор между обрабатываемой заготовкой и электропроводной связкой круга уменьшается. Происходит пробой тонкого слоя электролита, приводящий к выгоранию графита и бакелита и восстановлению прежней величины промежутка.

Показатели процесса в значительной степени зависят от соотношения доли металла, снятого механическим резанием, и общего объема снятого металла. С увеличением доли механического резания возрастает усилие шлифования и повышается износ шлифовальных кругов. Так, при плоском шлифовании торцом круга доля электрохимического съема металла преобладает, а при шлифовании периферией круга доля электрохимического съема в среднем составляет только 55-58% общего съема металла. Объемная производительность обработки этим методом составляет 4000 мм3/мин, шероховатость поверхности:

Ra= 0,16 мкм

Рис. 80. Схема процесса электроабразивной обработки

Электроалмазное шлифование. Сущность процесса электроалмазного шлифования состоит в сочетании анодного растворения с алмазным резанием. Особенностями электроалмазного шлифования являются: высокая плотность тока (до 200 А/см2), достигаемая за счет высокой электропроводности шлифовального круга и малого зазора между кругом и заготовкой; низкое напряжение (6-10 В), предотвращающее возможность возникновения эрозии в процессе обработки; непрерывное удаление из зоны резания не только продуктов анодного растворения, но и резания обрабатываемой" заготовки.

Установлено, что 0,9 толщины слоя, снимаемого в процессе обработки, удаляется за счет электрохимического процесса а только 0,1 за счет резания. Поэтому износ алмазного диска при электроалмазном шлифовании уменьшается почти в 10 раз по сравнению с механическим алмазным шлифованием.

Режим обработки зависит от соотношения количества стали; и твердого сплава на шлифуемой поверхности и требований к качеству и производительности обработки. Наилучшие показатели достигаются при использовании кругов на связках МВ1, МО13Э и алмазах АСР и АСВ зернистостью 125/100 или 160/125 100%-ной концентрации. Скорость съема 600-900 мм3/мин при удельном расходе алмазов 1-4 мг/г, шероховатость поверхности до:

Ra = 0,l6 мкм

Скорость резания при электроалмазном шлифовании находится в пределах 20-25 м/с, при более высоких скоростях повышается1 износ круга.

Давление круга на обрабатываемую заготовку оказывает значительное влияние на развитие электрохимического процесса, так как изменяется величина зазора между заготовкой и кругом и процесс резания твердого сплава алмазными зернами. Величина оптимального давления составляет 0,4-0,6 МПа.

Анодно-механическое шлифование отверстий производится либо за несколько проходов с поперечной подачей, либо со снятием припуска за один проход. В твердом сплаве можно обрабатывать отверстия со съемом 0,4-0,6 мм за проход при продольной подаче 0,03-0,04 мм/мин.

Анодно-механическое фрезерование и точение выполняются металлическим инструментом, профиль которого соответствует профилю детали. Для улучшения попадания электролита в межэлектродный промежуток на образующей диска (инструмента) делают прорези. Анодно-механическое точение производится торцом фасонного электрода при вращающейся заготовке, чем обеспечивается перенесение профиля инструмента на заготовку. Способ эффективен при обработке сложных фасонных поверхностей. На скорость съема и шероховатость обработанной поверхности при анодно-механическом фрезеровании и точении влияют плотность тока, скорость вращения инструмента или заготовки, направление подачи электролита и другие факторы. Электролит выбирают в зависимости от обрабатываемого материала.

Анодно-механическое хонингование и суперфиниширование. Анодно-абразивным хонингованием называют обработку, при которой удаление продуктов анодного растворения производится механическими действиями абразивной суспензии и неметаллического притира при наличии дополнительного катода 1 (рис. 81) или абразивными брусками, устанавливаемыми в хонинговальную головку, являющуюся катодом. При анодно-механическом хонинговании основной припуск удаляется анодным растворением; роль микрорезания сводится к механической депассивации поверхности заготовки. Шероховатость поверхности, обработанной абразивными брусками:

Ra = 0,04ч-0,16 мкм

отклонение цилиндричности при обработке-отверстии 3-5 мкм на длине 100 мм, отклонение от круглости не превышает 0,8-2 мкм. Съем металла по диаметру до 0,3 мм/мин, износ брусков 0,1-0,2 мг/г.

Производительность анодно-механического суперфиниширования в 15 раз выше обычного. Этот вид обработки можно применять непосредственно после точения или чернового шлифования. Например, при обработке пиноли станка диаметром 75 мм и длиной 300 мм из стали 40Х скорость съема составляет 400- 500 мм3/мин. Погрешность формы в поперечном сечении 0,6- 1,0 мкм при исходной погрешности 5-6 мкм, отклонение ог цилиндричности 1-2 мкм на длине 100 мм.

Рис. 81. Схема анодно-механического хонингования

5. ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННО-ХИМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА

Электроэрозионно-химическая обработка относится к перспективному методу, использующему совмещенные процессы формообразования, при которых съем металла осуществляется путем воздействия электрических разрядов в потоке электролита и анодного растворения. При совмещенной обработке электрод-инструмент является катодом, заготовка - анодом (прямая полярность). Электроды разделены промежутком, в который через отверстие в инструменте подается электролит, например, 10%-ный раствор хлористого натрия. В качестве источника питания применяют двухполупериодный выпрямитель или импульсный генератор. Иногда используют параллельное питание от независимых источников тока: постоянного, обеспечивающего напряжение ниже напряжения горения электрической дуги, и импульсного напряжения, необходимого для пробоя межэлектродного промежутка и образования электрического разряда.

Процесс обработки протекает следующим образом. При напряжении на электродах, меньшем напряжения пробоя, формообразование заготовки происходит за счет анодного растворения,, как при электрохимической обработке. При повышении напряжения до напряжения пробоя межэлектродного промежутка в месте с наименьшей диэлектрической прочностью образуется канал электрического разряда. Здесь происходит местное разрушение материала заготовки, как при электроэрозионном способе обработки (образуется лунка). В местах, не занятых газовым пузырем искрового разряда, происходит электрохимическое растворение заготовки (идет совмещенный процесс обработки). При падении напряжения на электродах ниже напряжения горения дуги разряд прерывается и формообразование заготовки вновь протекает только за счет анодного растворения.

При совмещенном методе обработки электродные процессы ускоряются вследствие ускорения обмена электролита в межэлектродном промежутке за счет принудительной прокачки образующимися при разрядах газовыми пузырями.

Плотность тока при прошивке и резке 3-4 А/мм2 и более. Средняя скорость съема металла с заготовки является результатом анодного растворения и электрической эрозии

Qv = -Jr /Э.Х + KTj,.B,

где г\ - анодный выход по току; /э. х, /э. э - средние плотности токов, соответствующие электрохимическому и электроэрозионному механизмам растворения; Кт - постоянная, зависящая от тепло-физических свойств заготовки, определяющих скорость электроэрозии.

Наиболее эффективной операцией, выполняемой электроэрозионно-химическим методом, является прошивание отверстий. Линейная скорость внедрения электрода при этом методе обработки отверстий может достигать 60-80 мм/мин при удовлетворительном качестве обработки. Процесс применяют также при обработке сложнофасонных поверхностей, разрезании труб, образовании каналов и т. д.

Анодное растворение уменьшает шероховатость обработанной поверхности, величину которой можно определить по формуле, где W - энергия импульса; KR - коэффициент, различный для торцовой и боковой части межэлектродного промежутка (при обработке торцовой поверхности преобладает эффект электриче-1 ской эрозии, а при обработке боковой части - эффект анодного! растворения). Высота микронеровностей: на боковых сторонам 20-40 мкм, торцовой поверхности при грубых режимах - болев 320 мкм.

Толщина измененного слоя при электроэрозионно-химическом методе обработки меньше, чем при электроэрозионном методе,! за счет анодного растворения. Экспериментально получено где Kh - коэффициент, зависящий от режима обработки и тепло-физических свойств заготовки.

6. СТАНКИ И ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

Созданы универсальные и специализированные станки для электрохимического формообразования. Технические характеристики некоторых станков для копировально-прошивочных работ приведены в табл. 34.

Таблица 34. Технические характеристики станков для электрохимической обработки

Универсально-прошивочный станок мод. МА-4423 показан на рис. 82. Он предназначен для обработки полостей и фасонных, отверстий. Станок снабжен источником питания, который позволяет осуществлять ступенчатое и плавное регулирование напряжения внутри ступеней. Привод подачи электрода-инструмента осуществляется гидроцилиндром, управляемым дросселирующим, гидрораспределителем. Станок оснащен холодильной установкой для снижения температуры электролита, а также системой принудительной подачи газа (воздуха) в межэлектродный промежуток. Емкость бака для электролита составляет 2 м3, максимальное давление электролита 0,2 МПа. Площадь, занимаемая станком, 38 м2.

В табл. 35 приведены технические характеристики станков для анодно-механического затачивания инструмента, в табл. 36 - техническая характеристика станков для анодно-механического шлифования.

Рис. 82. Универсально-прошивочный станок мод. МА-4423

Станок мод. ЗЭ754ЛФ1 снабжен автоматической системой управления

Таблица 36 Технические характеристики станков для анодно-механического шлифования

С блоком цифровой индикации положения шлифовальной бабки и блоком предварительного набора размеров готового изделия, скорости подачи и времени выхаживания без тока. Производительность обработки деталей, например, из магнитного» сплава ЮНДК35Т5 5000-7000 мм³/мин при удельном износе круга 0,3-0,5 мг/г; при обработке деталей из твердого сплава ВК.8 - 900-1000 мм³/мин при износе круга 1,2-1,6 мг/г. Станок мод. ЗЭОВФ2 работает периферией круга (графитового или фасонного металлического).

Правка круга по профилю осуществляется непосредственно на станке прорезным резцом с использованием ЧПУ или фасонным резцом без использования ЧПУ. Погрешность профиля изделия не более 0,03 мм. Производительность при шлифовании деталей, например, из стали Х18Н9Т 500-600 мм³/мин; при шлифовании деталей из сплава ВК8-150-200 мм³/мин. Для анодно-механического шлифования отверстий выпускают станки мод. ЗЭ110М, СШ-101, техническая характеристика которых приведена в табл. 37.

Таблица 37. Техническая характеристика станков для анодно-механического шлифования

Техническая характеристика станков для анодно-механического хонингования и суперфиниширование приведена в табл. 38.

Электроды-инструменты для анодно-гидравлической обработки изготовляют из металлов с хорошей электропроводностью и стойких против коррозии: красной меди, латуни, коррозионно-стойкой стали. В качестве электрода-инструмента для анодно-механических отрезных станков применяют тонкий гладкий диск или бес-

Таблица 38. Техническая характеристика станков для анод-механического хонингования и суперфиниширования:

Конечную ленту. Материалом обычно служит сталь 08 и 10. Электротермические процессы, происходящие в рабочей зоне,, являются причиной износа электрода-инструмента, при котором уменьшается наружный диаметр диска или ширина ленты. Заметного износа по боковым сторонам при этом не происходит, и, следовательно, толщина электрода-инструмента практически не изменяется. Относительный износ инструмента составляет 10-20%.

Инструмент для прошивки отверстий и обработки сложно-фасонных отверстий электроэрозионно-химическим методом изготовляют из графита; для операций резки применяют инструмент из; металла, например, латунные диски. Относительный износ инструмента не более 2,5-3%.

Неработающие участки электродов для электрохимической обработки изолируют напылением пластмасс (например, капрона), покрытием эпоксидной смолой ЭД-6 или стиракрилом, нанесением суспензии фторопласта-3, сплавлением керамической эмалью или использованием эбонитовых втулок

Рис. 83. Конструкция длинного подвижного катода:

1 - втулка; 2 - изолятор; 3 - штифт; 4 - рабочая поверхность второй ступени; 5 - рабочая поверхность первой ступени

Типовая конструкция длинного подвижного катода для обработки гладких отверстий показана на рис. 83. Выбор покрытий зависит от требуемой его толщины и производится с учетом возможности нанесения в условиях конкретного производства. Хорошими характеристиками, например, обладают покрытия керамическими эмалями. Они достаточно прочны, обладают хорошей адгезией с катодом, хорошей коррозионной стойкостью. Недостатком их является сложная технология покрытия и высокая температура отжига (до 900°С), возможность скалывания. Керамические эмали рекомендуются для покрытия катодов наружным диаметром более 2 мм. Лаковая пленка из структурированного полиэтиленфениленэтила менее прочна, но более эластична и может быть использована для покрытия нежестких электродов (диаметром менее 2 мм). Технология покрытия этой пленкой достаточно проста: обезжиренный катод опускают в ванну с лаком и сушат в течение 1 ч при температуре 240-250° С. После сушки пленка приобретает ровную блестящую поверхность, достаточную прочность и эластичность, стойкость к воздействию кислот и щелочей. Толщина пленки определяется количеством последовательно нанесенных слоев лака. Технологично нанесение покрытия из эпоксидных смол. Рекомендуемые покрытия электродов и их характеристики приведены ниже.

При коротких замыканиях между электродом-инструментом и заготовкой возможно местное повреждение инструмента. В одних случаях это повреждение может не отражаться на качестве обработки (повреждение незначительно, катод подвижен, а заготовка вращается), в других - возможно появление брака, что обусловливает замену инструмента. Если инструмент сложен в изготовлении, то целесообразно произвести его ремонт. Вследствие электрической эрозии при коротком замыкании на поверхности катода могут возникнуть наросты и кратеры (углубления), могут быть повреждены элементы фасонного профиля. Наросты на инструменте могут быть удалены механическим способом, а также электрохимическим методом при работе некоторое время с обратной полярностью. Лунки могут быть убраны механическим способом. После этого катод наращивают в гальванической ванне и обрабатывают в размер. У катода, содержащего вставки, при повреждениях заменяют вставки. При значительных повреждениях наращивание осуществляют наплавкой или пайкой, катод делают составным, обрабатывают в размер.

Агрегаты, контактирующие с электролитом и находящиеся в атмосфере активных газов, а также вследствие попадания брызг электролита на открытые поверхности могут быть подвержены значительной коррозии. На элементы станков, находящиеся в непосредственной близости от рабочей камеры, необходимо наносить краску или другие эффективные покрытия, например, хлоркаучук, полиуретан, эпоксидные смолы. До нанесения покрытия поверхность металла должна быть тщательно очищена с помощью дробеструйной обработки или химическим травлением. Жидкие покрытия наносят кисточкой или распылением, покрытия с несколькими компонентами - электростатическим или пламенным распылением. При эксплуатации необходимо часто мыть покрытие теплой водой так как от постоянного воздействия концентрированных электролитов оно может разрушиться. Виды покрытий приведены в табл. 39.

Таблица 39. Покрытия электродов:

Направляющие станков покрывают смазкой, которая защищает открытые поверхности. Защитные свойства смазки могут быть повышены добавлением ингибиторов.

При обработке заготовок электрохимическим способом форма получаемого отверстия и форма рабочей части катода-инструмента могут существенно различаться. Для обеспечения необходимой формы детали производят корректировку профилей катода. При этом могут быть использованы аналитические и производственные методы. Существует два производственных метода корректировки профилей катода: 1) обратного копирования; 2) последовательных приближений. Для получения профиля инструмента первым методом в качестве катода используют готовую деталь, а в качестве анода - заготовку инструмента. Этот метод используют обычно для получения предварительного формообразования катода. Второй метод состоит в том, что предварительно изготовленным катодом обрабатывают пробную партию деталей. При несоответствии профиля детали чертежу производят корректировку катода. Ряд последовательных корректировок позволяет получить необходимый профиль катода.

ЭКСПЛУАТАЦИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ И ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ОБРАБОТКИ И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

Установки для электрофизических и электрохимических методов обработки материалов необходимо объединять в группу на одном участке или выделять в самостоятельный участок. В одном случае (электроэрозионные и ультразвуковые установки, установки для электрохимических методов обработки) это требование обусловлено тем, что в процессе обработки, несмотря на наличие необходимых вентиляционных систем, создается среда, вызывающая повышенное коррозионное воздействие на окружающее оборудование. В других случаях указанное требование вытекает из специфики устройства и состава оборудования самих установок и требований их эксплуатации.

Установки для электрофизических и электрохимических методов размерной обработки материалов характеризуются отсутствием существенного силового воздействия инструмента на обрабатываемую заготовку или полным его отсутствием. Поэтому при эксплуатации соответствующего вида оборудования вероятность травматизма движущимися частями механизмов меньше по сравнению с работой на механическом оборудовании. При работе на станках, использующих электрофизические и электрохимические методы, необходимо всему персоналу соблюдать правила индивидуальной защиты и правила техники безопасности и пожарной безопасности. Конструкции станков исключают возможность поражения работающего при условии соблюдения им основных правил безопасности и инструкции, оговаривающей основные правила эксплуатации оборудования.

При обслуживании станков необходимо прежде всего соблюдать основные правила безопасности, разработанные для металлорежущего оборудования: не производить никаких измерений на работающем оборудовании; применять безопасные приемы установки на станок тяжелых заготовок; работать только на заземленном оборудовании; защищать глаза специальными очками и т. д. Ниже в качестве примера приведены правила техники безопасности при обслуживании станков для электроэрозионной и электрохимической обработки, имеющих наибольшее применение в промышленности.

Техника безопасности при работе на электроэрозионных станках. Нарушение правил эксплуатации при работе на электроэрозионных станках может привести к следующим последствиям: 1) поражению электрическим током; 2) ожогу вследствие загорания рабочей жидкости; 3) отравлению газообразными продуктами разложения рабочей жидкости и продуктами эрозии и кожным заболеваниям, вызываемым воздействием рабочей жидкости; 4) получению травм от подвижных деталей. В конструкциях электроэрозионных станков предусмотрены устройства, защищающие рабочих от травм и профессиональных заболеваний. Предусматривают устройство, исключающее возможность прикосновения во время обработки к токоведущим деталям: станок надежно заземляют, в электросхеме предусматривают разделение сети питающего трехфазного тока и рабочей цепи электросхемы станка. Во всех станках имеются резисторы стекания заряда с накопительных конденсаторов, предусматривают блокировки, обеспечивающие выключение всех цепей электросхемы при открытых дверцах электрошкафа, а также замыкание конденсаторов. Несмотря на наличие блокирующих и защитных устройств, необходимо соблюдать правила индивидуальной защиты от поражения электрическим током, заключающиеся в следующем.

1. При работе станка нельзя прикасаться к токоведущим частям установки (электрододержателю, электродам и др.).

2. К работе с высоким напряжением на электроэрозионных станках должны допускаться рабочие, прошедшие специальное обучение и инструктаж по общим правилам технической эксплуатации и безопасности обслуживания электроустановок промышленных предприятий.

3. При обслуживании станка необходимо пользоваться монтажно-эксплуатационными инструкциями, приведенными в техническом описании станка.

4. В помещении, где ведут обслуживание, ремонт или другие работы со станком, должно находиться не менее двух человек, знающих правила техники безопасности и способных оказать помощь при поражении электрическим током.

5. При ремонте электрической части необходимо тщательно проверять отключение станка от всех источников питания.

6. Оператор, обслуживающий станок, должен стоять на коврике из изоляционного материала.

7. Вне зависимости от наличия блокировок при ремонтах необходимо проверять разрядку или разряжать каждую из батарей конденсаторов с помощью специального разрядника. Предварительно необходимо проверить надежность заземления. При электроэрозионной обработке в качестве рабочей жидкости используют различные горючие материалы (керосин, индустриальное и веретенное масло и т. п.). В электроэрозионных станках предусматриваются устройства, предохраняющие рабочую жидкость от возгорания, например, блокировка, выключающая питание рабочего контура станка при опускании ванны с жидкой средой. Работающий на электроэрозионном станке должен соблюдать следующие правила пожарной безопасности.

1. Категорически запрещается курить на участках электроэрозионных станков.

2. Не разрешается устанавливать электроэрозионные станки в непосредственной близости от металлорежущих станков. Необходимо исключить возможность попадания в зону работы электроэрозионного станка предметов (стружки, проволоки и т. д.), могущих вызвать замыкание электродов, а также попадания искр, способных вызвать возгорание.

3. Перед заполнением ванны станка рабочей жидкостью необходимо убедиться в соответствии ее требованиям стандарта, указанного в паспорте станка, и в отсутствии в ней легковоспламеняющихся фракций.

4. К каждому электроэрозионному станку, имеющему перемещаемую ванну, должен прилагаться металлический щит для накрывания ванны. В нерабочем состоянии ванна должна быть опущена и накрыта щитом. Необходимо предостеречь от применения для тушения загоревшейся жидкости асбестовых покрывал, одеял и т. п. Пористые материалы хорошо впитывают жидкость и тем самым увеличивают поверхность горения. Использованные обтирочные материалы должны храниться в металлических ящиках с крышкой.

5. Вблизи каждого электроэрозионного станка должны находиться средства огнетушения.

6. Не допускается работа в промасленной одежде.

7. Электроды должны быть надежно изолированы от корпуса станка и хорошо закреплены.

8. Напряжение светильников стационарного и переносного освещения недолжно превышать 36 В. Включение переносных ламп в сеть промышленного тока напряжением 127-220 В запрещается.

9. Температура рабочей жидкости в ванне не должна превышать: 60-70°С - на индустриальных маслах, 30°С - на керосине.

10. Оператору, работающему на станке, категорически запрещается отлучаться от включенного станка.

Обслуживание установок для лучевых методов обработки и техника безопасности. На электронно-лучевых установках используют высокое напряжение(10-30 кВ) постоянного тока, поэтому обслуживание их должно выполняться в строгом соответствии с правилами обслуживания электрических установок с напряжением выше 1000 В. К эксплуатации этих установок могут допускаться только лица, сдавшие экзамены по технике безопасности при работе с оборудованием, имеющим напряжение выше 1000 В. Особое внимание следует уделять подводу высоковольтного питания к электронной пушке. Все ограждения электронно-лучевых установок должны иметь блокировки, снимающие напряжение при их открывании. Для предотвращения опасности при нарушении заземления положительного полюса источник питания высоковольтным напряжением должен быть снабжен разрядником между положительным полюсом и заземлением. Высоковольтное напряжение должно подаваться через специальный кабель с металлической заземленной оплеткой. Все приборы в этой цепи должны быть шунтированы сопротивлением в 10-15 раз большим внутреннего сопротивления прибора (в случае обрыва цепи приборов).

Работа электронно-лучевых установок сопровождается возникновением рентгеновского излучения. Хорошей мерой безопасности от всех видов излучений является дистанционное наблюдение за ходом процесса с помощью телевизионных, устройств или телеоптики.

Специфической опасностью, возникающей при эксплуатации электронно-лучевых установок для плавки и сварки, является конденсация дисперсного металла на стенках камеры и образование отложений с высокой химической активностью или пирофорностью (способностью самовозгораться на воздухе). Это обстоятельство может быть причиной ожогов при чистке, загрязке и других операциях, связанных с открытием камеры. Открывание камеры следует производить медленно, использовать рукавицы, очки и защитные маски. К окончательной чистке камеры следует приступать только после того, как прекратятся-вспышки конденсата при чистке металлической щеткой с длинной ручкой.

Основные факторы потенциальной опасности при светолучевой обработке материалов: 1) световое излучение высокой интенсивности; 2) электрический ток; 3) пары, газы и брызги расплавленного металла; 4) жидкие газы (применяемые для охлаждения излучающих стержней).

Одной из основных мер предосторожности при работе с лазером должно быть предотвращение возможности попадания в зону действия его луча. Это осуществляется применением защитных ограждений с блокировками, вынесением объектов обработки в отдельное помещение. Для защиты от ослепляющего действия излучения и работы лампы-вспышки системы накачки используют специальные очки.

Величина напряжения питания зарядного устройства конденсаторов ламп-вспышек составляет несколько тысяч вольт. Поэтому при эксплуатации лазерных установок необходимо принимать меры предосторожности, предусмотренные правилами эксплуатации электротехнических установок с напряжением выше 1000 В.

Для защиты от воздействия дисперсных частиц расплавленного металла должны применяться защитные маски и очки; для удаления выделяющихся при обработке газов и паров установка должна быть снабжена эффективной вентиляцией. При эксплуатации установок должны наблюдаться все требования правил безопасности при работе со сжиженными газами, а также правила их хранения и транспортировки.

Обслуживание ультразвуковых установок и правила техники безопасности. Основные факторы потенциальной опасности при размерной ультразвуковой обработке: электрический ток, движущиеся детали, шумы, рабочие жидкости и суспензии.

Ультразвуковую обработку производят без ввода электрического тока в зону обработки. Обеспечение безопасности здесь достигается соблюдением общих правил безопасности при работе с электрооборудованием и механическим оборудованием. В установках с интенсивным излучением ультразвуковых колебаний в воздух необходимо применять отражательные экраны. Их изготовляют из металлических листов толщиной не менее 1,5 мм или из листов органического стекла толщиной не менее 6 мм. Расстояние между экраном и преобразователем не должно превышать диаметра излучающей поверхности преобразователя, а размеры экранов должны быть в 10-15 раз больше этого диаметра.

Смазочно-охлаждающие жидкости, содержащие минеральные масла и вредные растворы щелочей, могут оказывать раздражающее действие на кожу при соприкосновении с ними. Одной из мер, повышающих безопасность работы, является отсос суспензии в зоне обработки, препятствующий ее растеканию.

Обслуживание станков для электрохимической обработки и техника безопасности. Уровень технического обслуживания, надежность работы оборудования и качество выпускаемой продукции повышаются при объединении однотипных станков в одну группу. Особенно это относится к станкам для электрофизических и электрохимических методов обработки. При организации участков электрохимической обработки материалов особое внимание уделяют размещению устройств электролитной системы, а также приготовлению, очистке и контролю свойств раствора.

Необходимо учитывать, что применение в станках электролита повышает опасность поражения электрическим током; в результате электродных процессов при обработке выделяются вредные газы; повышенное давление жидкости в трубопроводах, а также движение узлов станка могут вызвать травму рабочего. Большинство электролитов, применяемых в операциях электрохимической обработки, представляют собой растворы сильных кислот, что обусловливает необходимость соблюдения специальных мер безопасности при обращении с ними; при сливе кислот необходимо обязательно надевать резиновую обувь и специальную одежду, защитные очки и маску, резиновые перчатки. Перспективно применение кислотозащитных тканей. Для удаления вредных газов, выделяющихся при обработке, необходима система эффективной вентиляции; для защиты от вредных паров и газов применяют респираторы различных типов или фильтрующие противогазы. При отсутствии отсоса или его неэффективности возможно превышение концентрации водорода над зеркалом ванны свыше допустимой величины (4%), что может быть причиной взрыва и серьезной аварии. В качестве мероприятия, исключающего аварию такого рода, служит установка сигнализаторов наличия водорода. Точное процентное содержание водорода в воздухе, а также других вредных газов может быть определено специальными приборами - газоанализаторами.

Конструкции современных станков для электрохимической размерной обработки материалов исключают возможность поражения работающего при условии соблюдения им основных правил техники безопасности.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Размерная электрическая обработка металлов/Б. А. Артамонов, А. А. Вишницкий, Ю. С. Волков и др. М.: Высшая школа, 1978. 336 с.

2. Вишницкий А. А., Ясногорский И. 3., Григорчук И. П. Электрохимическая и

электромеханическая обработка металлов. Л.: Машиностроение, 1971. 211 с.

3. Коваленко В. С. Электрофизические и электрохимические методы обработки

материалов. Киев: Высшая школа, 1975. 234 с.

4. Лазаренко Б. Р., Лазаренко Н. И. Электроискровая обработка токопроводящих материалов. М.: Изд.-во АН СССР, 1958. 185 с.

5. Левит М. Л., Падалко О. В. Материалы и методы для изготовления фасонных электроинструментов электроэрозионных копировально-прошивочных

станков. М.: НИИМАШ, 1975. 143 с.

6. Марков А. И. Ультразвуковое резание труднообрабатываемых металлов. М.г

Машиностроение, 1968. 367 с.

7. Попилов Л. Я. Справочник по электрическим и ультразвуковым методам обработки материалов. М.: Машиностроение, 1971. 544 с.

8. Седыкин Ф. В. Размерная электрохимическая обработка деталей машин.

Машиностроение, 1976. 302 с.

9. Станки и инструмент, № 9, 1977, с. 3-44.

Размещено на Allbest.ru