У"2Г N Ob ЭЛЕКТРОИСКРОВАЯ О Б РАБОТКА МЕТАЛЛОВ

Размер: px
Начинать показ со страницы:

Download "У"2Г N Ob ЭЛЕКТРОИСКРОВАЯ О Б РАБОТКА МЕТАЛЛОВ"

Транскрипт

1 У"2Г N H.V Ob а Li Z i - Л о с о в Т ).&. Л э ы к о в ЭЛЕКТРОИСКРОВАЯ О Б РАБОТКА МЕТАЛЛОВ

2 И 8*» ОСОВ, Д. В. БЫКОВ Ш Л Н % 4 Ш ЭЛЕКТРОИСКРОВАЯ ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ с. АТЫНДА ГЫГЫЛЫМИ ЮТАЛХАК СИРЕК КГТАЛТАР КОТЫ ФОНД кдких книг НАУЧНАЯБИБЛИОТЕКА ММ- С. БЕЙСЕМБАЕВД библиотек а и **. Г чтут ВСЕСОЮЗНОЕ КООПЕРАТИВНОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО Москва 1953

3 К н и г а я в л я е т с я ' пособи ем д л я работников металл о о б р а б а т ы в а ю щ и х а р т е л е й промысловой коопера- ЦИИ. Ь ней содерж атся краткие сведения из электротехники, необходимые для понимания физических о сн о в электроискровой обработки металла. П р и в о д я т с я с в е д е н и я о физической сущности с п о с о б а и о с н о в н ы х законом ерностях процесса элект р о и с к р о в о й о б р а б о т к и, дан н ы е о производительности и т о ч н о с т и о б р а б о т к и, кач естве поверхности, основн ы х т е х н о л о г и ч е с к и х о п ерац и ях и конструкциях про с т г е й ш и х с т а н к о в и у стан о вок.,.пппея п т е л е й промысловой коопе Ра и Г Г о Г а Г ТлГктТо й обработка Г а Л К я и г а ботников, мжг ая с тте е рdob И г к а и и и., : '

if ($this->show_pages_images && $page_num < DocShare_Docs::PAGES_IMAGES_LIMIT) { if (! $this->doc['images_node_id']) { continue; } // $snip = Library::get_smart_snippet($text, DocShare_Docs::CHARS_LIMIT_PAGE_IMAGE_TITLE); $snips = Library::get_text_chunks($text, 4); ?>

4 П РЕДИ СЛО ВИ Е Народное хозяйство Советского Союза неуклонно идет по пути все более мощного подъема. Директивы XIX съезда партии по пятому пятилетнему плану предусматривают высокие темпы развития промышленности, дальнейший рост производительности труда. Это всецело относится и к металлообрабатывающей промышленности, подъем которой определяется, в первую очередь, внедрением в производство передовых методов труда, механизацией производственных процессов, осуществлением режима экономии производственных затрат, овладением новейшими высокопроизводительными методами обработки металлов. Советская наука и техника достигли огромнейших успехов в деле разработки «внедрения в производство передовых методов труда. Ярким примером этого может служить, так называемый, электроискровой способ обработки металлов, «предложенный в годы Великой Отечественной войны советскими изобретателями доктором технич. наук Б. Р. Лазаренко и инженером Н. И. Лазаренко. Электроискровой способ является чрезвычайно эффективным способом обработки металлов, позволяющим осуществить не только размерную обработку металла, но и резкое изменение качества его поверхностных слоев, имеющее большое значение для повышения износоустойчивости деталей. Особенно эффективен электроискровой способ при обработке металлов или сплавав большой твердости. Здесь его применение дает возможность резко сократить трудоемкость обработки, отказаться от применения дорогостоящих и дефицитных инструментов Область применения электроискрового способа обработки металлов довольно обширна. С его помощью можно производить резку, шлифовку различных металлов и сплавов, прошивку глухих и сквозных отверстий различных диаметров, изготовлять штампы, осуществлять копировально-граверные работы, производить заточку инструмента, оснащенного пластинками твердого сплава, производить всевозможные ремонтные работы и многое другое. Большие технологические возможности и высокая эффективность электроискрового способа обработки металлов способствовали широкому внедрению его в производство предприятий государственной промышленности. Весьма важ но широко внедрить электроискровой споооб обработки металлов и в производство артелей промысловой кооперации, занимающихся обработкой металлов. Только в Москве насчитывается в системе Мосгорпромсовета до 70 металлообрабатывающих артелей, которые ежегодно расходуют режущего инструмента и различного рода штампов на несколько миллионов рублей. Применение электроискрового способа обработки металлов позволит артелям значительно снизить производственные затраты и, одновременно с этим, повысить качество выпускаемой продукции.

5 Применяя электроискровое упрочнение, можно намного повысить эксплуатационные качества не только инструмента, но и ряда быстроизнашивающнхся деталей машин, применяемых в производстве артелей промысловой кооперации. Знакомство с электроискровым способом обработки металлов, получившим всеобщее признание и нашедшем широкое применение в производстве, чрезвычайно важно также с точки зрения расширения кругозора инженерно-технических работников системы промысловой кооперации, обеспечения общего технического развития и плодотворности их. работы. Достаточно обстоятельное знакомство с электроискровым способом обработки металлов предполагает наличие надлежащей осведомленности в общих, вопросах электротехники. Это и побудило авторов ввести в книгу соответствующий раздел, содержащий краткие сведения по электротехнике. В книге приведены данные, характеризующие возможности электроискрового способа при применении его на операциях, имеющих первоочередное значение для производства артелей промысловой кооперации. В книге сделана попытка обобщения опыта деятельности ряда лабораторий и промышленных предприятий с учетом нужд и специфики производства металлообрабатывающих артелей промысловой кооперации. Часть материала заимствована авторами из уже опубликованных литературных источников, посвященных этому вопросу. Первая глава и приложения написаны инженером А. В. Носовым; остальные главы написаны авторами совместно. Авторы считают своим долгом выразить глубокую признательность инженерам Быстрову, Кузьминову, Полунину и Ч и кипу за весьма ценные практические указания, а также за те материалы, которые были предоставлены ими в распоряжение авторов. Всецело отдавая себе отчет в том, что книга отнюдь не свободна от недостатков, авторы будут весьма признательны за сделанные по ней критические замечания.

6 ГЛАВА ПЕРВАЯ КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ПО ЭЛЕКТРОТЕХНИКЕ 1. ЭЛЕКТРОНЫ, ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЗАРЯДЫ, ПРОВОДНИКИ И ДИЭЛЕКТРИКИ Все вещества в природе состоят из очень м елких частиц м о л е кул. Молекулы, в свою очередь, состоят из ещ е б олее м елких ч а стиц атомов. В настоящее время известно 96 химических элем ен гов, образующих в различных комбинациях м еж д у собой б есч и с ленное множество сложных веществ. Атом имеет сложное строение, похожее на строение солнечной системы. Он состоит из ядра, имеющего полож ительны й эл ек т р и ч е ский заряд, и двигающихся с огромной скоростью вокруг этого ядра электронов, заряженных отрицательным электоичеством. В обычных условиях атом электрически нейтрален, т а к к а к п оложительный заряд ядра и отрицательные заряды электронов равны между собой. Атомы различных химических элементов разнятся м еж ду собой своим весом, величиной положительного заряда ядра и числом электронов, вращающихся вокруг ядра. При этом число электронов всегда равно порядковому номеру элемента в периодической системе элементов Д. И. Менделеева. Так, например, у атома меди 29-го элемента системы, при заряде ядра, соответствующем 29 единицам положительного электричества, имеется 29 электронов, вращ аю - щихся вокруг ядра по четырем орбитам. Электроны, расположенные на внешних орбитах, связаны с ядром атома менее прочно, чем электроны, находящиеся на внутренних орбитах. Поэтому в ряде случаев эти крайние электроны под в о зд ей ствием ряда причин могут покидать свои орбиты и пер ем е щаться в определенном направлении. Хорошая электропроводимость некоторых веществ и объясняется тем, что их атомы имеют неустойчивые электроны, легко п о ки д аю щие свои орбиты. Наоборот, те вещ ества, в атом ах которы х э л е к троны прочно удерживаются около ядра, плохо проводят или вовсе не проводят электричество. Вещества, способные хорошо проводить электричество, принято называть электрическими проводниками, плохо ж е проводящ ие или совсем не проводящие изоляторами или диэлектрикам и. К п е р вой группе веществ относятся все металлы, уголь, растворы солей, кислот и щелочей, а такж е все влажные и сырые предм еты; ко вто- 5

7 рой все газы в нормальном состоянии, многие жидкости и такие вещества, как эбонит, стекло, фарфор, парафин, резина, различные смолы, слюда, пластмассы и сухие ткани. При потере атомами вследствие каких-то внешних причин некоторого количества электронов положительный заряд тела становится больше, и мы говорим, что оно зарядилось положительно. Если же, наоборот, тело получает электроны, то в нем наступает избыток их и оно заряжается отрицательно. При соединении таких двух тел металлическим проводником электроны будут переходить от тела, где имеется их избыток, т. е. отрицательно заряженного, к телу, где имеется их недостаток, т. е. положительно заряженному. Такое движение электронов по проводнику в электротехнике называется электрическим током.1 При создании условий, обеспечивающих непрерывную потерю электронов на-одном теле и непрерывный избыток на другом, электрический ток в проводнике будет проходить непрерывно. Практически эти условия создаются генераторами (динамомашинами), аккумуляторами или иными гальваническими элементами источниками электродвижущей силы. Электродвижущая сила (ЭДС) является величиной, которая характеризует разность электрических состояний (избыток или недостаток электронов), созданную источником тока на концах проводника. В электротехнике эту разность электрических состояний принято называть разностью потенциалов (напряжением). Для обозначения ЭДС пользуются буквой Е или е. Единицей измерения ЭДС служит вольт, обозначаемый сокращенно буквой в. Таким образом, наличие ЭДС является необходимым условием для непрерывного протекания тока по проводнику. Чем больше электронов под действием ЭДС будет проходить через поперечное сечение проводника в единицу времени, тем больше будет ток. Количество электричества, протекающее через проводник в одну секунду, в электротехнике принято называть силой тока. Сила тока обозначается латинской буквой / или Л Измеряется сила тока в особых единицах амперах (а)- Электрическое сопротивление. Известно, что молекулы и атомы любых веществ при обычных условиях находятся в непрерывном движении. При прохождении электрического тока по проводнику беспорядочно двигающиеся молекулы и атомы проводника будут оказывать препятствие движению электронов. Препятствие, оказываемое проводником электрическому току, называется электрическим сопротивлением и обозначается латинской буквой R. В схемах электрическое сопротивление обозначается так, как показано на фиг. 1. Электрическое сопротивление проводника измеряется в омах. Ом сопротивление такого проводника, по которому при напряже- 1 В электротехнике условно принято считать направление тока противоположным направлению движения электронов. 6

8 нии в один вольт проходит ток в один ампер. В электросхемах и тексте ом очень часто обозначается греческой прописной буквой омега (2). Электрическое сопротивление зависит от длины проводника и его поперечного сечения, а такж е температуры проводника и материала, из которого он изготовлен. Д л я сравнения сопротивлений I о vwwwv к о пягишпг I проводников из I vwvww iv v v 1 о ш lajiап I Фиг. I. Условное обозначение сопротивлений: вверху сопротивление нерегулируемое; внизу сопротивление регулируемое различных материалов прибегают к понятию удельного сопротивления, т. е. сопротивлению проводника длиной в 1 м и с площадью поперечного сечения в 1 мм2. В электротехнике удельное сопротивление обозначают греческой буквой ро (р ). Удельное сопротивление ряда материалов, применяемых для электротехнических целей, приведено в табл. 1. Т аб л и ц а 1 Материал проводника Удельнор сопротивление Серебро... М е д ь... Алюминий.... Вольфрам Ж е л е зо... С в и н е ц Никелин (сплав меди, никеля и цинка)... Манганин (сплав меди, никеля и марганца).... Константен (сплав меди, никеля и марганца)... Ртуть... ' Нихром (сплав никеля, хрома, железа и марганца) 0,016 0,0175 0,03 0,05 0,13 0,2 0,42 0,43 0,5 0,94 1,1 И з этой таблицы видно, что наибольшим удельным сопротивлением обладает нихром, а наименьшим серебро и медь. Серебро является наилучшим проводником, однако, высокая стоимость исключает возможность его массового применения. В электро- 7

9 технике в качестве материала для изготовления проводов токоприемной и переключающей аппаратуры наиболее широко используется медь. Наряду с медью в качестве проводников также широко используются алюминий и железо. Между удельным и полным сопротивлением проводника существует следующая взаимосвязь: где: /? полное сопротивление проводника в омах, р удельное сопротивление проводника, I длина проводника в метрах, S площадь поперечного сечения проводника в мм3. Несмотря на то, что проводник оказывает препятствие прохождению тока, ток по нему все же проходит. Следовательно, наряду с сопротивлением проводник также обладает способностью проводить ток или, как принято говорить, обладает проводимостью. Зависимость между проводимостью и электрическим сопротивлением проводника обратная: чем больше проводимость, тем меньше электрическое сопротивление, и наоборот. Математически эта зависимость может быть представлена следующим образом: где: <7 проводимость, измеряемая в сименсах, R сопротивление, измеряемое в омах. Электрическая емкость. Способность проводящих тел скапливать при определенном электрическом потенциале на своей поверхности электрические заряды называется электрической емкостью. Электрическая емкость тел обозначается буквой С и изм> ряется в специальных единицах фарадах (F или ф). В связи с тем, что эта единица чрезвычайно крупная, на практике для удобства пользуются более мелкой единицей миллионной долей фарады микрофарадой ( p F или мкф). Электрическая емкость зависит от величины поверхности тела и его формы. Одиночные тела обладают малой емкостью. Однако существуют устройства, которые при сравнительно небольших размерах могут скапливать в себе большое количество электричества при относительно невысоком потенциале (напряжении). В электротехнике такие устройства получили название конденсаторов*. Элементарный электрический конденсатор состоит из двух металлических пластин, разделенных слоем воздуха (фиг. 2). В этом случае воздух является диэлектриком (изолятором), разделяющим пластины. Пластины, называемые обкладками конденсатора, заряжаются одна положительным, а другая отрицательным электричеством. Зарядка обкладок происходит при присоединении их к полюсам источника постоянного тока. Во время зарядки, вследствие силь 1 Слово «конденсировать» означает сгущать.

10 ного взаимного притяжения, разноименные заряды на пластинах удерживаю т друг друга, благодаря чему в конденсаторе накапливается большое количество электричества. Количество накопленного электричества, а следовательно и емкость, увеличивается по мере увеличения рабочей площади обкладки, т. е. той части площади, против которой находится другая обкладка. Диэлектрик Фиг. 2. Схема устройства конденсаторов: а элементарный конденсатор; б многопластинчатый конденсатор Увеличение емкости конденсаторов будет происходить при уменьшении расстояния между пластинами, так как в этом случае взаимное притяжение зарядов будет сказываться сильнее. Однако это сближение можно осуществлять только до определенного предела. Если слой диэлектрика будет очень тонким, то при достижении определенной разности потенциалов электричество противоположных знаков, скопившееся на обкладках, соединится между собой в виде искры, и диэлектрик конденсатора окаж ется пробитым. Емкость конденсатора увеличивается, если вместо воздуха в качестве диэлектрика используются твердые вещества, например эбонит, стекло, слюда и бумага, пропитанная парафином. Число, показывающее, во сколько раз увеличивается емкость конденсатора при замене воздуха каким-либо другим диэлектриком, называется диэлектрической постоянной. В табл. 2 приведены диэлектрические постоянные некоторых изоляционных материалов. Таблица 2 Материал диэлектрика Диэлектрическая постоянная Воздух Эбонит 2 г-а Слюда 5 -т -8 Стекло 5 - г - 10 Масло трансформаторное Бумага конденсаторная 2.1 -т 2,5 3,5 9

11 Для получения больших емкостей конденсаторы изготавливаются многопластинчатыми. Для этого берут по нескольку станиолевых листов и соединяют их в две группы, входящие одна в другую и разделенные парафинированной бумагой. Схематически это показано на фиг. 2, б. Чаще же всего берут две длинные станиолевые ленты, прокладывают между ними и снаружи парафинированную бумагу и свертывают в пакет; пакет помещают в металлическую коробку и заливают парафином. После изготовления конденсаторы испытываются высоким напряжением на пробой диэлектрика. Указываемая заводом-изготовителем величина рабочего напряжения, т. е. напряжения, при котором конденсатор может долгое время работать без опасности пробоя, обычно составляет 0,5 0,4 от величины напряжения испытания. Характеристики конденсаторов марки КБГ-МН, наиболее пригодных для электроискровых установок, приведены в приложении ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЦЕПЬ И ЕЕ ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ Простейшая электрическая цепь состоит из источника тока (гальванического элемента, аккумулятора, динамомашины), какого-либо потребителя тока (электрической лампы, нагревательного прибора, двигателя) и проводов, соединяющих зажимы источника тока с зажимами потребителя. Источник тока превращает химическую, механическую или какого-либо другого вида энергию в энергию электрическую, а приемник тока, наоборот, превращает энергию электрического тока в другие виды энергии: световую, тепловую, механическую и т. д. Источник тока с присоединенными к нему проводами и потребителем образует замкнутый контур, в котором происходит круговое движение электричества и который называется электрической цепью. В каждой электрической цепи различают внутреннюю часть источник тока и внешнюю часть, к которой относится приемник тока и провода. Во внешней цепи ток направлен от положительного зажима источника ( + ) к отрицательному ( ), во внутренней наоборот, от отрицательного к положительному зажиму. Если электрическую цепь разорвать в каком-либо месте, т. е. разомкнуть ее, ток в ней прекратится, несмотря на то, что ЭДС будет существовать и в разомкнутой цепи. Таким образом, для существования непрерывного тока, кроме ЭДС, необходимо наличие электрической замкнутой цепи. Как внешняя цепь, так и сам источник имеют сопротивление, величина которого зависит от материала и размеров проводников, составляющих отдельные участки цепи. Сила тока в цепи прямо пропорциональна ЭДС источника и обратно пропорциональна сопротивлению всей цепи. Ю

12 Эта зависимость, известная в электротехнике под названием закона Ома, является основой для целого ряда практических расчетов. Математически она выражается следующей формулой: где: / ток в амперах, е ЭДС в вольтах и R сопротивление всей цепи в омах. У источников тока с незначительным внутренним сопротивлением напряжение на зажимах практически равно ЭДС. Если же внутреннее сопротивление источника более или менее значительно, то напряжение на его зажимах меньше ЭДС на величину внутренней потери напряжения. Напряжение источника тока в этом случае составит: U е IRo, где: е й / те же величины (с той же размерностью), что в предыдущей формуле, a Ro внутреннее сопротивление источника тока. Если внешняя цепь разомкнута, ток в ней равен нулю и, следовательно, U = е. Отсюда вывод, что п о д электродвижу щей силой следует подразумевать напряжение на источнике питания без нагрузки в цепи. Закон Ома применим не только для всей цепи ё целом, но и для любого отдельного участка ее; в этом случае в вышеприведенной формуле ЭДС заменяется напряжением между началом и концом участка, а вместо сопротивления всей цепи принимается сопротивление данного участка. Соединение проводников. Отдельные проводники электрической цепи могут быть соединены между собой последовательно, параллельно и смешанно. При последовательном соединении проводников конец первого проводника соединяется с началом второго, конец второго с началом третьего и т. д. (фиг. 3, а). Общее сопротивление цепи при последовательном соединении проводников равно сумме сопротивлений отдельных проводников: /?общ. == R I -J- Л 2 I- К 3 I- Ток на отдельных участках такой цепи везде одинаков: I ] / j / з /общ. Напряжение на отдельных участках цепи при последовательном соединении распределено пропорционально сопротивлению каждого участка, причем общее напряжение на концах цепи равно сумме падения напряжений на ее отдельных участках: где: Щ = Л Ut = //?2 U, = IR3 Uобщ. == Ui -f- U2-f- U3, I I

13 Падение напряжения вдоль электрической цепи происходит по гой причине, что часть приложенного напряжения расходуется на преодоление сопротивления цепи. При этом падение напряжения на каком-либо участке цепи будет тем больше, чем больше ток в цепи и чем больше сопротивление данного участка. Фиг. 3. Схемы соединения проводников: а последовательное соединение; б параллельное соединение; в смешанное соединение Параллельным соединением проводников называют такое соединение, когда начала всех проводников соединены в одной точке, а концы в другой (см. фиг. 3, б). Общее начало цепи присоединяется к одному полюсу источника тока, а общий конец цепи к другому полюсу. При параллельном соединении проводников току предоставляется несколько путей для прохождения. Ток, подходящий к точке разветвления/1, далее растекается потрем путям. Следовательно, ток/обит притекающий к точке А, будет равен сумме токов, утекающих от «ее, т. е. Л>Ьш. = Л -Ь 1-2 Ь /в. Так как напряжение на концах разветвлений одно и то же. то / I = U. U R., И R, ' Подставляя эти значения в предыдущее уравнение, получим: I - J L a и, и jjо б щ. -Щ-Г -Щ и уравнение приобретает следующий вид: U U. U. U R общ. /?! R? Окончательно после сокращения получаем: _ J!, 1 И ~/?обш. R\ Яг 12

14 Таким образом, при параллельном соединении увеличивается не сопротивление, а проводимость. При смешанном соединении (фиг. 3, в), в котором имеются участки последовательного и параллельного соединения проводников, расчет может производиться на основании приведенных формул» применительно к отдельным участкам. Реостаты. Под термином «сопротивление» понимают не только наименование величины, характеризующей свойства какого-либо участка цепи или проводника. С ним связано такж е название элемента цепи или устройства, которое предназначается для ограничения силы тока. В электротехнике такие устройства известны под названием реостатов. Реостат прибор, обладающий определенным сопротивлением, которое по желанию можно изменять, изменяя тем самым ток в цепи. Реостаты бывают со скользящим контактом, рычажные и ж идкостны е.1 Реостат со скользящим контактом (фиг. 4) представляет собой одну или две укрепленные на металлическом каркасе фарфоровые трубки, на которые наматывается проволока; ползунок (скользящий контакт), прижимающийся к проволоке реостата, Фиг. 4. Реостат со скользящим контактом Фиг. 5. Рычажный реостат может перемещаться по направляющей. Передвигая ползунок в том или ином направлении, мы можем изменять сопротивление реостата, а следовательно, и силу тока в цепи. Реостаты указанного типа применяются для плавной и медленной регулировки тока. Рычажный реостат (фиг. 5) состоит из каркаса, на котором закреплены две планки из изоляционного материала. М ежду план- 1 Кроме указанных видов реостатов существуют ламповые, штепсельные и угольные реостаты. Однако в практике электроискровой обработки эти реостаты распространения не получили, в связи с чем мы и ограничиваемся лишь упоминанием о них. 13

15 ками натягиваются проволочные спирали, соединенные последовательно между собой. От мест соединений отдельных спиралей реостата, а также от обоих его концов сделаны ответвления к контактам. Устанавливая рычаг на определенный контакт реостата, мы можем менять его сопротивление и, следовательно, ток в цепи. Однако, в отличие от реостата скользящего типа, регулировка тока при использовании рычажного реостата происходит не плавно, а скачкообразно. Материалом для таких реостатов обычно служат никелиновые, константановые, манганиновые, нихромовые, железные проволоки или ленты. Данные, необходимые для расчета рассмотренных реостатов, приведены в приложении 4. Жидкостный реостат (фиг. 6) представляет собой металлический корпус сосуд, заполненный водным раствором соды. В кронштейне, изолированном от корпуса, на оси закреплен железный или медный нож. Опуская нож в раствор соды, мы увеличиваем площадь соприкосновения ножа и раствора и, следовательно, увеличиваем ток в цепи. При поднимании ножа будет наблюдаться обратная картина, т. е. сила тока в цепи будет уменьшаться. Фнг. 6. Жидкостной реостат Жидкостные реостаты находят применение в цепях с большой силой тока. Соединение конденсаторов. Так же, как и проводники, конденсаторы в электрических цепях могут соединяться последовательно, параллельно и смешанно. и и, -Иг- и3~ II II lif t \\с2 \\с3 Фиг. 7. Схема соединения конденсаторов: а последовательное соединение; б параллельное соединение Последовательное соединение конденсаторов применяется в том случае, когда подводимое напряжение превышает напряжение, на которое рассчитаны конденсаторы, в связи с чем возникает опасность пробоя диэлектрика. Общая емкость конденсатора при последовательном соединении (фиг. 7, а) уменьшается и всегда будет меньше, чем емкость самого малого из взятых конденсаторов. U

16 Определение обшей емкости в этом случае может быть произведен по формуле: J = J (! l _!_ J С обш. C j С ] С3 Сп Для увеличения емкости конденсаторы соединяются параллельно (фиг. 7, б). В этом случае общая емкость конденсаторов равна сумме их отдельных емкостей, т. е. С 0«щ = + С2 + С3 Щ. I. + С п При смешанном соединении конденсаторов общая емкость зависит от величины емкости последовательных и параллельных ветвей. При расчете таких соединений сначала подсчитывается емкость параллельно соединенных конденсаторов, а затем производится расчет для последовательного соединения. Тепловое действие, работа и мощность электрического тока. Мы уже говорили выше о том, что в проводниках, как и во всех телах, молекулы при обычных условиях находятся в движении. Чем быстрее это движение молекул, тем выше становится температура проводника. При прохождении по проводнику электрического тока электроны, сталкиваясь с молекулами проводника, усиливают их движение, чем и обусловливается нагрев проводника. Количество тепла, выделяющегося при прохождении по проводнику тока, зависит от силы тока, времени его прохождения и сопротивления проводника. В результате многочисленных наблюдений, проведенных русским ученым Ленцем и английским физиком Джоулем, было найдено следующее соотношение для подсчета выделяющегося тепла: Q = 0,24 PRt, где: Q количество тепла в малых калориях, выделяемое током при прохождении его по проводнику 1, / ток в амперах, R сопротивление проводника в омах, t время в секундах, 0,24 коэфициент. В электротехнике эта зависимость получила название закона Ленца Джоуля. 0 работе, производимой электрическим током, проще всего было бы судить по его тепловому действию, а именно: чем большее количество тепла выделяет ток в проводнике, тем большую работу он производит. Однако это не всегда возможно, так как помимо теплового действия электрический ток может производить еще другие действия, как, например, механические, химические, магнитные и т. п. 1 Малой калорией называется количество тепла, потребное для нагрева 1 г воды на 1. 15

17 Как известно, для измерения величины работы тока применяется специальная единица, называемая джоулем. Джоуль эквивалентен 0,239 малой калории. Отсюда, согласно предыдущей формуле мы можем записать: А = PRt. По закону Ома U = 1 R, поэтому А = Ult, где: А работа в джоулях, U напряжение в вольтах, I сила тока в амперах, t время в секундах. Известно, что мощностью принято называть работу, совершенную в секунду. Следовательно, обозначая мощность электрического тока буквой Р, мы можем записать: P = UI, где U и / те же единицы (с той же размерностью), что и в предыдущей формуле. Единицей измерения мощности служит ватт (работа в один джоуль, произведенная в одну секунду), обозначаемый русскими буквами вт или латинской W. В практике находят применение и более крупные единицы: 1 гектоватт = 100 ватт, 1 киловатт = 1000 вал*, 1 мегаватт = ватт. 3. ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ Если по проводнику пропустить электрический ток, то вокруг него образуется магнитное поле. Магнитное поле вокруг проводника с током обладает следующими свойствами: а) направление магнитных линий поля зависит от направления тока в проводнике; б) магнитные линии поля имеют форму концентрических окружностей; в) магнитные линии поля тем гуще, чем ближе к проводнику с током; г) сила магнитно^ поля зависит от величины тока в проводнике. Если прородняй,'д1го которому пропускают ток, свит спиралью, например, намотан ла*какой-либо полый каркас из изоляционного материала, то его называют соленоидом. Магнитное поле соленоида (фиг. 8) похоже на поле, образующееся около магнита. Но магнит- ' Направление линий определяется по «правилу буравчика»: если буравчик ввертывать по направлению тока, то направление вращения ручки совпадет с направлением индупированных магнитных линий. 16

18 ные линии соленоида проходят только по воздуху, в то время как у магнита они идут и по металлу. На выходе магнитных линий из соленоида образуется северный полюс, а на входе южный. Если поместить вблизи одного из концов соленоида кусок железа и пропустить через соленоид электрический ток, то магнитные линии образовавшегося поля несколько отклонятся и пройдут через кусок железа, намагничивая его при этом. Так как магнитные линии поля всегда стремятся к укорочению, то кусок железа будет стремиться втянуться внутрь соленоида. Х ~ = J о ч Фиг. 8. Магнитное поле соленоида Фиг. 9. Схема образования ЭДС взаимоиндукции На способности соленоида втягивать в себя железный сердечник, основано устройство многих электроизмерительных приборов, а также регуляторов, используемых для автоматической подачи инструмента при электроискровой обработке. Если передвигать проводник в неподвижном магнитном поле, или, наоборот, перемещать магнитное поле относительно неподвижного проводника, то в проводнике будет индуктироваться ЭДС. На этом явлении, получившем название электромагнитной индукции, основан принцип работы динамомашин. Каждый раз, когда к замкнутому проводнику 1 (фиг. 9) приближается или удаляется проводник 2, по которому течет ток, в проводнике индуктируется ЭДС. Индуктированная ЭДС может появляться и при неподвижных проводниках. В этом случае необходимо периодически менять направление тока в проводнике 2. Описанное явление носит название взаимоиндукции и используется в специальных электрических преобразователях, получивших название трансформаторов. Нам уже известно, что проводник с TnF M груж ен магнитным полем. Если периодически разрывать и замыкды^цепь. чи маыштное поле, окружающее проводник, при исчеан^?в1и $ гб^икновении тока в проводнике будет изменяться. и^снш ное поле пересекает свой же проводник и навфдстф^мм» лщ С^оуэрая называется ЭДС самоиндукции. I В момент замыкания (включения) цепи ЭДС самоиндукции будет направлена против ЭДС тугпчниин г fata. "Двойны! стрелки на фиг. 10, а), т. е. окажет некотод^ш ^иис О ^О бйс твие, и поэтому

19 ток определенной величины устанавливается в цепи не сразу. Н а оборот, в момент размыкания (выключения) цепи ЭДС самоиндукции совпадает по направлению с ЭДС источника (см. двойные стрелки на фиг. 10,6), в результате чего ток в цепи исчезает не сразу, а постепенно. ЭДС самоиндукции появляется не только в момент включения или выключения цепи, но и при всяком изменении тока в ней. Величина ЭДС самоиндукции зависит от быстроты Фиг. 10. Направление ЭДС самоиндукции в электрической цепи: а ЭДС самоиндукции при замыкании цепи; б ЭДС самоиндукции при размыкании цепи изменения тока и индуктивности цели. Большую индуктивность имеет та цепь, где при определенном изменении тока в единицу времени индуктируется большая ЭДС самоиндукции. ЭДС самоиндукции в коротких прямолинейных проводах, электронагревательных приборах и лампах накаливания значительно меньше, чем у цепей с большим числом витков, трансформаторов, обмоток динамомашин, электродвигателей и катушек, имеющих железные сердеч- I ники. Для измерения индуктивности (L) принята особая единица, называемая генри (гн). Под генри понимают индуктивность такой электрической цепи, в которой при изменении тока на один ампер в течение одной секунды наводится ЭДС самоиндукции в один вольт. 4. п е р е м е н н ы й ток В настоящее время наиболее широкое использо вание в промышленное находит переменный ток Переменным называет ся ток, который периоди чески изменяет свою вели чину и направление. При переменном токе _ электроны движутся вдоль фиг " график изменения однофазного пероr J менного тока провода сначала в одном направлении, затем на определенный момент останавливаются и начинают двигаться в обратном направлении, потом вновь останавливаются и снова меняют свое направление. Изменение направления переменного тока со временем, графически представленное на фиг. 11, имеет синусоидальный характер. Эта зависимость также в полной мере отражает картину изменения ЭДС и напряжения в цепи переменного тока. 18

20 Время, в течение которого переменный ток успевает пройти в прямом и обратном направлениях, называется периодом и обозначается буквой Т. Число периодов в секунду называется частотой переменного тока и измеряется особой единицей, названной гери (гц). Сдвиг по фазе на 0 Т или на 120 Фиг. 12. График изменения трехфазного переменного тока Между частотой и периодом переменного тока существует определенная взаимосвязь, выраж аем ая следующей формулой: где: / частота переменного тока, Т его период. В Советском Союзе для сетей общего назначения используется переменный ток с частотой, равной 50 периодам в секунду (50 гц). Переменный ток промышленного назначения является трехф азным и вырабатывается специальными генераторами, имеющими на роторе три обмотки, сдвинутые относительно друг друга на 120. Поэтому переменный трехфазный ток представляет собой совокупность трех однофазных токов одинаковой частоты, сдвинутых друг относительно друга на 120 (фиг. 12). Обмотки генератора, а следовательно, и сопротивления потребителя, могут быть соединены между собой «звездой» и «треугольником». Если три конца обмоток соединены вместе в общую нулевую точку, а свободные начала (зажимы генератора) присоединены к линейным проводам (фиг. 13), то такое соединение называется «звездой» и обозначается условным знаком т При соединении «звездой» напряжение между нулевым и линейными проводами называется фазовым (t / ф ), а напряжение между двумя линейными проводами линейным напряжением (Uф). В этом -случае величина линейного напряжения в 1,73 раза больше ф азового, т. е. U Л== 1,73 U ф, а линейный ток равен фазовому / л = / ф -2* 19

21 Когда конец первой обмотки соединен с началом второй, конец второй обмотки с началом третьей, конец третьей обмотки с началом первой, а к местам соединения обмоток подключены линей- Генератор Jt Линейно/й провод Потребитель нулевая точка потребитель Фиг. 13. Схема соединения обмоток генератора и потребителя «звездой» ные провода, то такое соединение называется «треугольником» и обозначается условным знаком Д (фиг. 14). При соединении треугольником линейное напряжение равно ф а зовому: Uя Uф, а линейный ток больше фазового в 1,73 раза, т. е. / л 1,75 / ф в В промышленности пользуются стандартными напряжениями, линейные величины которых составляют 380 и 220 вольт, а фазовые, при соединении «звездой», соответственно 220 и 127 вольт. Д ля питания электрических устройств электроискровых станков, и установок в большинстве случаев используется постоянный ток. Так как на большинстве предприятий силовая сеть постоянного ток» отсутствует, и предприятие не всегда может располагать генератором постоянного тока с требуемой характеристикой, в электроискровых станках предусматривается специальная электросиловая часть, предназначенная для преобразования переменного тока в постоян Генератар Потребителе Фиг. 14. Схема соединения обмоток генератора и потребителя «треугольником» 20 Фиг. 15. Схема устройства однофазного трансформатора

22 ный. Эта электросиловая часть обычно состоит из трансформатора и выпрямителя. В связи с указанным мы считаем возможным ограничиться в настоящем разделе книги только изложением вопросов трансформации и выпрямления переменного тока. Трансформаторы. Ранее отмечалось, что работа трансформатора основана на принципе взаимоиндукции. Простейший трансформатор состоит из железного сердечника и двух обмоток, насаженных на него (фиг. 15). Обмотки изолированы от сердечника и друг от друга. Одна из обмоток трансформатора, которая подсоединяется к источнику тока, называется первичной, а та, к которой подключаются потребители, вторичной. Переменный ток, проходя по первичной обмотке трансформатора, создает вокруг нее переменное магнитное поле, силовые линии которого проходят по сердечнику и пересекают витки вторичной обмотки, наводя в них ЭДС. Индуцированная ЭДС также переменна и частота ее соответствует частоте тока в первичной обмотке. Магнитное поле пересекает не только вторичную, но и первичную обмотку, поэтому в ней также индуктируется ЭДС. Зависимость между ЭДС и числом витков в обмотках трансформатора, при определенном магнитном потоке и частоте тока, выражается следующей формулой: е2 да3 где: е, и е2 ЭДС в обмотках, и w2 число витков обмоток. При нормальных рабочих условиях ЭДС в обмотках трансформатора столь мало отличаются от соответствующих напряжений на зажимах обмоток, что для практических расчетов можно принять: Отношение, показы- 2 еающее, во сколько раз на* пряжение на первичной обмотке больше или меньше напряжения на вторичной об мотке, называется коэфициентом трансформации и обозначается буквой К. Если К > 1, то трансформатор называется понижающим, и наоборот: если К < \, то трансформатор называется повышающим. В промышленности переменный ток применяется ис- Щ Uо Wx w2 V / Y - 12 / ы» Ф иг. 16. Схема устройства трансформатора трехфазного И

23 ключительно в виде трехфазного тока и для трансформации его существуют специальные трансформаторы, сердечник которых представляет собой как бы объединенный сердечник трех однофазных трансформаторов. Схема устройства трехфазного трансформатора для двух основных групп соединения обмоток дана на фнг. 16. * Применяются два способа соединения каждой из сторон обмоток трехфазного трансформатора: «звездой» и «треугольником» (фиг. 17). Наиболее простым и дешевым из них является соединение обмоток «звездой». Это соединение наиболее желательно для высокого напряжения, так как при нем изоляция обмоток рассчитывается лишь на фазное 'напряжение. Соединение же треугольником Схема соединения обмоток высшего напряжения А В Низшего напряжения о О Условное обозначение Приме wо п и в h У/ 1? 1я- соединение звездой с выведенной нулевой точкой, число 11 и IZ показывают угловое смещение векторов линейных напряжений обмоток высшего и низшего напряжений Фиг. 17. Схема соединения обмоток трехфазных трансформаторов удобнее при больших токах. По этой причине соединение т/д наиболее распространено для трансформаторов большой мощности. По конструктивным особенностям различают два типа трансформаторов: стержневые и броневые. В трансформаторах стержневого типа обмотки охватывают стержни магнитопровода (сердечника), а в трансформаторах броневого типа магнитопровод как «броней» охватывает обмотки. Магнитопровод собирается из листов трансформаторной стали толщиной 0,35 0,5 мм. Листы изолируются друг от друга тонкой бумагой или лаком, собираются в пакеты, которые стягиваются при помощи заклепок или стяжных болтов, проложенных в изолирующих втулках. Обмотки трансформатора выполняются из изолированной медной проволоки, которая наматывается на картонный каркас, пропитанный бакелитовым лаком. Каркас с обмоткой низкого * Кроме указанных групп в отечественном трансформаторостросшш применяется группа То/ Д 22

24 напряжения надевается непосредственно на стержень сердечника, а затем на наложенную обмотку низкого напряжения помещается каркас с обмоткой высокого напряжения. Такое расположение обмоток принято потому, что при неисправностях, которые чаще всего случаются с обмоткой высокого напряжения, она может быть легко подвергнута осмотру и ремонту. Выпрямители. Устройства, предназначенные для преобразования переменного тока в постоянный, в электротехнике получили название выпрямителей. Характеристика напряжения на входе выпрямителя Фиг. 18. Схема механического выпрямителя Из всего многообразия различных видов выпрямителей наиболее широкое распространение в практике электроискровой обработки получили механические, селеновые и газотронные выпрямители. Механическое выпрямление основано на применении коммутатора, состоящего из четырех щеток и двух полуколец, вращающихся с числом оборотов, синхронным частоте переменного тока. Из схемы, приведенной на фиг. 18, видно, что вращающиеся полукольца выпрямителя соединяют токоподводящие щетки с токоснимающими в таких комбинациях (позиции 2 и 4), при которых направление тока на проводах, отходящих от токоснимающих щеток, остается неизменным. При работе по указанной схеме полукольца вращаются от синхронного электродвигателя со скоростью 1500 об/мин. Указанный 23

25 тип выпрямителя пригоден только для использования в низковольтных бесконденсаторных схемах электроискровых станков (станки для резки, шлифовки и заточки). При работе с высоковольтными конденсаторными схемами (прошивочные станки и установки для упрочнения) коммутатор выпрямителя, работая на емкость, подвергается весьма значительному разрушению и быстро выходит из строя. Наиболее широкое распространение в электроискровых станках с конденсаторными схемамц получили селеновые выпрямители. Селен (Se) металл серого цвета с температурой плавления 220 и удельным весом 4,8; в природе встречается в свободном состоянии. Селеновый выпрямитель представляет собой устройство, состоящее из специальных шайб, соединенных по определенной схеме. Фиг. 19. Схематическое устройство шайбы селенового выпрямителя На фиг. 19 приведено в схематичном виде устройство шайбы селенового выпрямителя. Выпрямляющим звеном является стальная никелированная шайба 1, покрытая с одной стороны слоем селена 2. Поверх селена напиливается слой сплава 3, состоящего из висмута, олова и кадмия. К этому напыленному слою прижимается контактная латунная шайба 4. Пластинки 5 и 6 служат для подключения шайбы в цепь. < II * пяяяяп л т л ) г ш п MS&SL < С \ Л \ / 1 / Щ т \. Фиг. 20. Схема выпрямления переменного тока при использовании селеновых выпрямителей: а однополупериодная схема; 6 двухполупериодпая схема со средней точкой; - мост рая схема; г схема Ларионова 24

26 На границе между слоем селена и сплава возникает запирающий слой, способный проводить электрический ток только в направлении от слоя селена к слою сплава. Такая односторонняя проводимость системы используется для выпрямления переменного тока. Существует несколько схем выпрямления переменного тока (фиг. 20): для однофазного однополупериодная, двухполупериодная со средней точкой и мостовая схемы; для трехфазного схема Ларионова. В практике электроискровой обработки наиболее широко используются мостовая, двухполупериодная схемы и схема Ларионова. В соответствии со схемой, с учетом величин выпрямляемого напряжения и тока нагрузки, при сборке выпрямителя шайбы соединяются последовательно и параллельно в необходимые группы столбы (фиг. 21). Для определения количества шайб в столбе можно пользоваться данными табл. 3. Фиг. 21. Общий вид селенового столба Таблица 3 Диаметр шайбы (в мм) Рабочая поверхность шайбы (в см2) Номинальный ток на шайбу (в амперах) Максимальное рабочее напряжение на шайбу (в вольтах) , ,0 0, ,45 0, , ,

27 Во время работы селеновые шайбы нагреваются, причем нормальная величина нагрева должна составлять не более 70. Увеличение тока нагрузки сверх допустимого приводит к перегреву шайб и потере ими выпрямляющей способности. В случае применения принудительного охлаждения шайб с помощью вентилятора допустимые величины тока нагрузки, приведенные в таблице, могут быть несколько повышены. Наряду с селеновыми выпрямителями в электроискровых станках малой мощности находят применение ламповые газотронные выпрямители. Газотрон (фиг. 22) представляет собой двухэлектродную лампу с холодным анодом и накаливаемым от независимого источника тока катодом. Баллон газотрона после откачки до предельно возможного вакуума заполняется инертным газом или парами ртути. У газотронов, работающих на высоком напряжении, давление газа в баллоне значительно меньше (десятые доли миллиметра ртутного столба), чем у газотронов, работающих на низком напряжении (несколько миллиметров ртутного столба). При прохождении тока по катоду он накаливается до высокой температуры и с его поверхности в окружающее пространство начинают выбрасываться электроны. Испускаемые накаленным катодом электроны сталкиваются с молекулами газа, ионизируют последние и создают вторичные электроны и ионы. Фиг. 22. Под действием сил электрического поля, образующегося в пространстве между катодом и анодом, элек Общий вид газотрона троны летят по направлению к последнему, создавая своим движением условия для прохождения тока через _ лампу. Характерным свойством газотрона является его односторонняя проводимость, создаваемая электронами, образующимися в межэлектродном пространстве. Ток через лампу может проходить только тогда, когда анод будет иметь положительный потенциал; в противном случае прохождение тока наблюдаться не будет, так как при отрицательном потенциале анода силы электрического поля стремятся вернуть электроны обратно на поверхность накаленного катода. Это свойство газотрона и позволяет использовать его в качестве выпрямителя. Схемы выпрямления переменного тока с использованием газотронов приведены ниже, при описании установки для упрочнения завода Кинап. К достоинствам газотронных выпрямителей следует отнести сравнительно низкую стоимость, доступность и малые габариты выпрямителя, а к недостаткам ограниченный срок службы ( час.), необходимость предварительного разогрева катода и значительную чувствительность к колебаниям напряжения в сети. 26

28 5. ИЗМ ЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ В любой электрической установке электрические величины определяются путем измерения, которое выполняется при помощи специальных приборов. В основном классификация электроизмерительных приборов производится на основании того физического явления, которое используется в данном приборе. Различают электроизмерительные приборы следующих систем: магнитоэлектрической, электромагнитной, электродинамической, тепловой, электростатической и индукционной. По роду тока электроизмерительные приборы подразделяются на приборы постоянного тока, переменного тока и приборы постоянно-переменного токов. Д ля электроизмерительных приборов на схемах приняты определенные условные обозначения. Д ля стрелочных измерительных при- Таблица 4 Сила тока Измеряемая величина Амперметр: Наименование прибора а) стрелочный Условное обозначение б) самопишущий.. А Напряжение Вольтметр: а) стрелочный. Электрическое сопротив- Омметр ление Мощность электрического ю ка Электрическая энергия Ваттметр Счетчик электрической энергии..... Частота переменного тока Частотомер Угол сдвига фаз Фазомер

29 боров буква условного обозначения помещается в кружке, для самопишущих в квадрате, а для счетчиков в квадрате с наложенным на него сверху прямоугольником. Условные обозначения приборов на электрических схемах приведены в табл. 4. На шкалах электроизмерительных приборов проставляются условные обозначения, показывающие систему прибора, его класс, род тока, на который он рассчитан, напряжение испытания и т. п. Подобные условные обозначения приведены в табл. 5. Таблица 5 Условный знак Следует понимать Условный знак Следует понимать Система прибора 'магнитоэлектрическая Прибор для переменного однофазного тока Л) (т) Система прибора электромагнитная Система прибора электродинамическая Система прибора тепловая Система прибора индукционная Прнбор первого класса лабораторный Прибор первого класса контрольный Прибор второго класса технический Прибор третьего класса указательный ^ \ > 5 0 з Г Ъ 5 0 / kv t ' Z_6o Прибор для постоянного и переменного токов Прибор для трехфазного тока Прибор для переменного тока с частотой 50 гц Прибор для трехфазного переменного тока с частотой 50 гц Изоляция прибора испытана напряжением в 2000 в Установка прибора горизонтальная Установка прибора вертикальная Установка прибора под углом в 60 Прибор для постоянного тока 28

30 Магнитоэлектрические приборы основаны на взаимодействии постоянного магнитного поля и проводника с током, находящегося в этом магнитном поле. На фиг. 23 схематически показано устройство такого прибора. Магнитное поле в приборе создается постоянным подковообразным магнитом, снабженным с целью уменьшения воздушного пространства полюсными наконечниками. Между полюсными наконечниками неподвижно укреплен цилиндр, вокруг которого на двух осях вращается катушка, намотанная из изолированной проволоки. К осям прикреплены стрелка и две спиральные пружины, служащие для создания противодействующего момента и подвода тока к катушке. Когда по катушке проходит ток, катушка поворачивается. Угол отклонения катушки будет зависеть от тока, проходящего по ее виткам. К достоинствам магнитоэлектрических приборов следует отнести: высокую чувствительность, малое потребление энергии, наличие равномерной шкалы, большую точность измерений Фиг. 23. Устройство магнитоэлектрического прибора и нечувствительность к внешним магнитным полям. Наряду с этими достоинствами приборы магнитоэлектрической системы имеют и существенные недостатки: невозможность измерения переменного тока и высокая стоимость прибора. Действие электромагнитных приборов основано на втягивании железного сердечника в катушку, по которой проходит ток. Фиг. 24. Устройство электромагнитного прибора: 1 катушка, 2 сердечник, 3 стрелка. 4 ось, 5 пружины, в демифер, 7 поршень. 8 шкала Механизм прибора (фиг. 24) состоит из неподвижно закрепленной катушки 19 сердечника 2, закрепленного совместно со стрелкой 3 на оси 4, и пружины 5. создающей противодействующий момент. Для успокоения колебаний стрелки предназначен воздушный демпфер 6. При прохождении тока по виткам катушки она начинает втягивать сердечник. При этом направление перемещения сердечника не изменится, если направление тока в катушке поменяется на обратное. Втягивающее усилие не находится в прямой зависимости от тока в катушке, поэтому шкала прибора неравномерна. Приборы электромагнитной системы обладают рядом достоинств: пригодность для измерений как постоянного, 29

31 так и переменного токов, выносливость при перегрузках, простота устройства и дешевизна прибора, возможность устройства приборов для непосредственного включения на большие токи. Малая точность, зависимость от внешних магнитных полей и неравномерность шкалы являются наиболее существенными недостатками электромагнитных приборов. Электродинамические приборы основаны на принципе взаимодействия проводников, по которым проходит ток. Известно, что два проводника с одинаково направленными токами взаимно притягиваются, а с противоположно направленными взаимно отталкиваются. Приборы электродинамической системы (фиг. 25) состоят из двух катушек (неподвижной 1 и подвижной 2), которые соединены между собой последовательно. Ток в подвижную катушку подводится через спиральные пружины 4, предназначенные для создания противодействующего момента. При прохождении по виткам катушек тока подвижная катушка будет поворачиваться до тех пор, пока направление ее магнитного поля не совпадет с направлением магнитного поля неподвижной катушки. При этом направление вращения подвижной катушки с изменением направления тока не меняется. Фиг. 25. Устройство электродинамического прибора: f неподвижная катушка, 2 подвижная катушка, 3 винт для установки стрелкв в нулевое положение, 4 спи ряльные пружины. 5 демпфер К достоинствам электродинамических приборов следует отнести высокую точность и пригодность для измерения постоянного и переменного токов. К недостаткам приборов относятся: высокая стоимость, большой внутренний расход энергии, неравномерность шкалы, чувствительность к перегрузкам и зависимость показаний от внешних магнитных полей. Тепловые приборы основаны на использовании для отклонения подвижной системы удлинения металлического проводника, нагреваемого измеряемым током. На фиг. 26 показана схема теплового прибора, основной частью которого является металлическая нить /, изготовленная из сплава платины с иридием. Нагреваемая при прохождении тока нить 1 оттягивается с помощью двух нитей 2 и 8, причем последняя (шелковая) перекинута через ролик 3, связанный со стрелкой. Шелковая нить непрерывно натягивается плоской пружиной 7. Таким образом, при удлинении и прогибе нити / пружина будет поворачивать ролик с укрепленной на нем стрелкой. \ 30

32 Существенными достоинствами приборов тепловой системы являются: пригодность их для измерения постоянного и переменного токов, независимость показаний от частоты и формы кривой переменного тока. Характерные недостатки системы: чувствительность к перегрузке, большой внутренний расход энергии, неравномерность шкалы и з а висимость показаний прибора от окружающей температуры. Приборы электростатической и индукционной систем в практике электроискровой обработки применяются сравнительно редко. Поэтому на описании их устройства мы не останавливаемся. Приборы, предназначенные для измерения силы тока амперметры и напряжения вольтметры устроены по существу совершенно одинаково и отличаются друг от друга только величиной своего сопротивления и способом включения в цепь. Амперметр включается последовательно с тем приемником (или проводником), ток которого Ш -О СЗ --г-r... - он измеряет (фиг. 27, а). При этом сопротивление амперметра должно быть весьма малым, с тем чтобы его включение не создавало падения напряжения Фиг. 26. Устройство теплового прибора: в цепи. 1 основная нить, 2 н 8 вспомогательные нити, 3 ролик, 4 маг Часто бывает необходимо измерить амперметром ток большей силы, нежели тот, на который он рассчитан. В этих 7 пружина, 9 винт для регулинитный успокоитель; В панель прибора, 6 сердечник успокоителя, ровки натяжения нити случаях параллельно амперметру включается очень малое сопротивление _ шунт (см. фиг. 27, б). Ток, притекающий к точке разветвления, растекается далее по двум параллельным ветвям обмотке метра и шунту. ампер СаУ-> Фиг. 27. Схема включения приборов в электрическую цепь: а _слема включения амперметра; б схема включения амперметра с шунтом; в схема включения вольтметра; г схема включения вольтметра с добавочным сопротивлением 31

33 Распределение токов между шунтом и амперметром подчинено нижеследующей зависимости, на основании которой легко подсчитать сопротивление шунта: / ш _ /?А /а Яш1 где: /А и / ш токи в амперметре и шунте, а /?д и /?ш сопротивление амперметра и шунта. В отличие от амперметра, вольтметр всегда включается параллельно тому участку цепи (или приемнику тока), напряжение которого он измеряет (см. фиг. 27, в). Сопротивление обмотки вольтметра должно быть значительным; в противном случае вольтметр будет потреблять больший ток, создавая тем самым беополезную нагрузку для генератора. В практике часто встречается необходимость измерить высокое напряжение прибором, рассчитанным на более низкое напряжение. В этом случае последовательно с вольтметром следует включить добавочное сопротивление (фиг. 27, г), величина которого определяется на основании следующей формулы: * D где: U измеряемое напряжение, /? и / в соответственно сопротивление и ток вольтметра. Измерение сопротивления проводников может производиться с помощью амперметра и вольтметра на основании закона Ома. При измерении мощности в цепи постоянного тока необходимости в специальном измерительном приборе нет, и мощность может быть подсчитана на основании показаний амперметра и вольтметра по формуле: Р = UI. В цепи переменного тока такой подсчет невозможен и для измерения мощности в этом случае необходим ваттметр. Измерение энергии в цепи постоянного тока можно производить на основании показаний амперметра и вольтметра, применяя формулу: А = IUt, где: t время в часах. Однако такие измерения справедливы лишь при неизменной нагрузке. Поэтому для определения общего расхода энергии за определенный промежуток времени применяют счетчики электродинамической системы для цепей постоянного тока и индукционной системы для цепей переменного тока.

34 ГЛ АВА ВТОРАЯ ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ЭЛЕКТРОИСКРОВОМ СПОСОБЕ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ 1. ФИЗИЧЕСКАЯ СУЩНОСТЬ СПОСОБА В основе электроискрового способа обработки металлов лежит явление электрической эрозии. Электрической эрозией называется разрушение материала электродов, сопровождающее любую фор.лу электрических разрядов. Электрическим разрядом называется процесс прохождения электрического тока через газ или жидкий (в отдельных случаях через твердый) диэлектрик. Необходимым условием для возникновения разряда является ионизация диэлектрика, т. е. расщепление его молекул на частички, заряженные отрицательным и положительным электричеством. Частички, заряженные положительно, получили название ионов, а заряженные отрицательно электронов. Если ионизация газа вызвана внешними факторами (воздействием различных излучений или высоких температур, присутствием заряженных частиц пыли и т. п.) и устранение их вызывает прекращение разряда, то последний называется несамостоятельным. Если же разряд, возникший при воздействии каких-то факторов, с устранением их способен сам, за счет сопровождающих его процессов, поддерживать ионизацию вещества, то такой разряд принято называть самостоятельным. Самостоятельные и несамостоятельные разряды по своей форме могут быть стационарными и нестационарными. Когда электрические, термические и другие характеристики разряда в процессе его протекания остаются неизмененными, имеет место стационарный разряд; наоборот, нестационарный разряд имеет место в том случае, когда указанные характеристики изменяются во времени. Частной разновидностью нестационарного разряда является импульсный разряд продолжительностью в * сек. Такие разряды, получившие наименование «искровых», используются в технике для обработки металлов. Практически при электроискровом способе обработки разряды обычно получают при сближении электродов (анода и катода) схемы, обеспечивающей требуемую форму разряда. Причем в зависимости от проводимой операции электроды находятся либо в воздухе, либо в жидкой диэлектрической среде. 3 J737 33

35 Рассмотрим первый случай разряд в газовой среде. Во время сближения электродов, на каком-то определенном расстоянии между ними, напряженность электрического поля настолько увеличится, что единичные электроны начнут вырываться с поверхности катода и под действием сил поля устремятся к аноду. При своем движении в межэлектродном пространстве электроны будут сталкиваться с нейтральными молекулами газа и ионизировать их В какой-то момент времени ионизация промежутка станет такой, что между электродами возникнет узкий канал сквозной проводимости. В тот же момент по образовавшемуся каналу устремится в направлении анода электронная лавина, создавая своим движением кратковременный импульс тока разряд. Существует и другое мнение относительно разряда в данном случае. Согласно этому мнению имеет место контактное начало разряда, при котором импульс тока возникает в момент соприкосновения отдельных микро-выступов поверхности электродов. Выделение энергии, сопровождающее разряд, приводит к возникновению чрезвычайно высокой температуры, вызывающей расплавление и частичное испарение металла в месте действия разряда. При этом расплавленный металл в виде жидкой капли выбрасывается в окружающее электроды пространство взрывной газовой волной, возникающей при разряде. Таким образом, каждый разряд создает своеобразный тепловой импульс, вызывающий разрушение материала электродов. Кроме того, эти мгновенные тепловые импульсы, периодически следующие друг за другом, вызывают глубокие физико-химические преобразования в поверхностном слое материала электродов. Преобразованию поверхностного слоя также способствует частичный перенос элементов материала взаимодействующих электродов и диффузия элементов окружающей среды. Несколько отлично от описанного процесса пробоя газовой среды происходит пробой в жидком диэлектрике. В реальных условиях большинство операций электроискровой обработки осуществляется при электродах, погруженных в жидкий диэлектрик (минеральные масла, керосин), загрязненный различными токопроводящими включениями. Кроме того, частицы, вырванные из электродов при искровом разряде, попадая в жидкую среду, охлаждаются и загрязняют пространство около электродов коллоидальными взвесями металла. Эти взвеси, а также продукты разложения жидкого диэлектрика, во время подготовительных фаз разрядов втягиваясь действием поля в межэлектродный промежуток, располагаются вдоль силовых электрических линий, образуя свое образные токопроводящие «мостики». Очень быстрый нагрев и последующий взрыв одного из таких токопроводящих «мостиков» вызывает местное газообразование в жидкости, ионизацию некоторого количества молекул и, как следствие, возникновение разряда. Разряд в жидкости вызывает те же явления, что и в газе, т. е. мгновенное плавление и испарение материала электродов, причем 34

36 образующийся в результате разложения рабочей жидкости газ вытесняет расплавившийся металл в окружающую электроды рабочую жидкость. Сопоставляя явления, сопровождающие разряд в жидких и газообразных средах, необходимо отметить, что искровой разряд в жидкости приводит к более интенсивному выбросу частиц анода в окружающее пространство, а в газах к частичному переносу и диффузии оторвавшихся частиц анода в поверхность катода. Эти два явления и используются в электроискровом способе обработки металлов: первое для производства размерной обработки (сверление отверстий, изготовление штампов, резка и т. п.), второе для производства упрочнения инструмента и наращивания поверхностей. 2. ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ПРОЦЕССА ОБРАБОТКИ Для практического осуществления электроискровой обработки необходимо создать такую электрическую цепь, в которой обрабатываемая деталь и обрабатывающий инструмент являлись электродами, между которыми периодически протекал бы импульсный разряд. В схемах электроискровых станков, работающих на напряжениях от 36 до 220 в, импульсный разряд получают за счет разряда конденсаторов, подключенных параллельно электродам и периодически заряжаемых от источника постоянного тока. Такая схема (фиг. 28) включает в себя две самостоятельные цепи: зарядный контур (источник тока Г, зарядное сопротивление R, батарея конденсаторов С) и разрядный контур, состоящий из батареи конденсаторов и электродов. В приведенной схеме батарея конденсаторов является как бы вторичным источником энергии, отдающим ее в процессе разряда в ничтожно короткий промежуток времени, что и обусловливает разрушающий металл электродов импульс тока. Д ля того чтобы длительность разряда не превысила определенной величины, при которой импульсный («искровой») Фиг. 28. Принципиальная схема установки для электроискровой обработки металлов: Г источник питания. R зарядное сопротивление, С батарея конденсаторов, И инструмент, D деталь разряд переходит (инверсирует) в стационарный дуговой разряд, не пригодный для осуществления обработки, величина зарядного тока при заданной емкости ограничивается с помощью зарядного сопротивления. Практикой установлены следующие соотношения величин емкости и силы тока, обеспечивающие получение импульсного разряда (табл. 6).

37 Таблица t> пп Величина емкости (в мкф) Величина тока (в амперах). 0,16 0,32 1 0,4 0,8 2, Во время работы разрядного контура по мере эрозионного разрушения металла электродов расстояние (зазор) между ними постепенно увеличивается. В какой-то момент времени зазор между электродами настолько возрастет, что приложенного напряжения становится недостаточно для возникновения разряда, и съем металла в связи с этим прекратится. Непрерывность процесса обработки мо жет быть соблюдена лишь тогда, когда сближение электродов на требуемое расстояние будет происходить автоматически, в зависимости от изменения величины зазора. Если величина подачи электродов будет устанавливаться произвольно, то это приведет либо к полному соприкосновению электродов, либо к увеличению зазора сверх допустимого максимума. В обоих случаях съем металла прекращается. При рассмотрении схемы фиг. 28 нетрудно заметить, что ток зарядного контура зависит от тока разрядного контура. Средняя же величина тока разрядного контура, при заданных напряжении и сопротивлении цепи зарядного контура, определяется величиной зазора между электродами. Действительно, когда электроды замкнуты, зазор равен нулю, и ток зарядного контура, в данном случае ток короткого замыкания, определяется соотношением: / I и где: /к. з. ток короткого замыкания;1 U подводимое напряжение; R «сопротивление зарядного контура. Если зазор больше максимально допустимого, ток питающего контура будет равен нулю. Всем промежуточным величинам зазора от нуля до максимального соответствуют определенные значения зарядного тока. Изменение силы зарядного тока, по мере изменения зазора, используется в электроискровых станках для осуществления автоматической подачи электрода-инструмента. Нетрудно построить такой регулятор, который, реагируя иа изменения зарядного тока в соответствии с зазором, автоматически 1 Под этим термином следует понимать наибольшую силу тока зарядки в момент времени, когда напряжение на обхладках конденсатора равно нулю. 36

38 изменял бы положение одного из электродов, регулируя тем самым величину подачи. Регулятор подачи один из основных узлов электроискрового станка, определяющий технологические показатели процесса, а также надежность и удобство эксплуатации станка. По своим конструктивным особенностям все многообразие сущ е ствующих регуляторов может быть в основном подразделено на два типа электромагнитные и моторные. 1 На фиг. 29 приведена схема станка с электромагнитным соленоидным регулятором. В этой схеме цепь Л, /, ), В представляет ранее рассмотренный контур для электроискровой обработки, а цепь G,, F, Н является контуром электромагнитного регулятора. В последний входят: соленоид с сердечником, сопротивление /?, регулирующее ток в соленоиде, и часть зарядного сопротивления /?з* Н и ж няя часть сердечника соленоида служит шпинделем для закрепления обрабатывающего электрода. Вес шпинделя и электрода для облегчения работы соленоида частично уравновешивается компенсирующим грузом. Работа регулятора протекает следующим образом. При разомкнутых электродах, когда зазор превышает максимально допустимый предел, нет падения напряжения на зарядном сопротивлении, и обмотка соленоида обесточена. В этот момент сердечник соленоида под влиянием собственного веса переместится вниз, и электроды замкнутся. При зам ы кании электродов появление тока в зарядной цепи вызовет падение напряжения на зарядном сопротивлении и появление тока в обмотке соленоида. В этот момент тура с автоматическим (соленоид Фиг. 29. Схема электроискрового кон магнитное поле, воэбуждаемое ным) регулятором подачи электрода: внутри соленоида, создает усилие, R сопротивление, регулирующее ток в соленоиде, К з зарядное сопротивление. втягивающее сердечник. Это усилие, а также совпадающее с ним метр, А амперметр С конденсаторная батарея,» вольт по направлению усилие уравновешивающего груза, будут приподнимать шпиндель до тех пор, пока не установится зазор, при котором сможет произойти разряд, а система будет сохраняться в равновесии. П о мере эрозионного разрушения материала электродов с увеличением зазора уменьшается ток в зарядной цепи, вызывая соответ- 1 Подробное описание конструкции различных типов регуляторов приведено s соответствующих разделах главы III. 37

39 ственное уменьшение тока в обмотке соленоида. В результате этого втягивающее усилие соленоида снижается, равновесие нарушается, и шпиндель опускается до величины первоначального зазора. При уменьшении зазора, например, при чрезмерном загрязнении межэлектродного пространства диспергированными частичками металла,, увеличение зарядного тока и тока цепи соленоида повышает его втягивающее усилие, и шпиндель, приподнимаясь, восстанавливает необходимый зазор. Для настройки электродов на необходимый (оптимальный) зазор и для точного регулирования уравновешивающих усилий используют, в сочетании с грузовой компенсацией шпинделя, электромагнитную компенсацию. В этом случае витки компенсационной обмотки, питаемой от независимого источника токаг располагаются на одном каркасе с основной обмоткой соленоида. 3. ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ПРОЦЕСС ЭЛЕКТРОИСКРОВОЙ ОБРАБОТКИ Технологическими показателями электроискровой обработки являются: производительность, чистота обработанной поверхности и точность обработки. К основным факторам, определяющим технологические показатели электроискровой обработки, следует отнести: 1) параметры электрической схемы электроискрового станка; 2) четкость настройки регулятора подачи; 3) материал электродов; 4) характер рабочей жидкости. При электроискровом способе точность обработки в значительной мере зависит от вида проводимой операции и конструкции электрода-инструмента. Поэтому, для удобства изложения, влияние перечисленных факторов на точность обработки будет рассмотрено нами в разделе «Технология электроискровой обработки». Параметры электрической схемы, т. е. величины зарядного тока / и емкости С, являются наиболее существенными факторами в определении технологических показателей электроискровой обработки.1 Производительность искровой обработки, определяемая как количество измельчаемого металла изделия в единицу времени, в первую очередь зависит от количества энергии, выделившегося в эрозионном промежутке, и частоты разрядов. Энергию единичного разряда, пренебрегая потерями в конденсаторах и проводах разрядного контура, можно считать равной: 07 C U * jjgjfgp 2-1Так как в большинстве электроискровых станков регулировка режима обработки обычно производится за счет изменения величин зарядного тока и емкости, при неизменной величине напряжения, вопрос о влиянии последнего на технологические показатели нами сознательно опускается. В дальнейшем, при необходимости, основные зависимости указанных показателей от величины напряжения будут приведены нами о соответствующих разделах главы II. 38

40 где С емкость конденсатора в фарадах; U напряжение на обкладках конденсатора в момент разряда в вольтах; Wр энергия разряда в джоулях. Частота разрядов обратно пропорциональна времени нарастания напряжения на обкладках конденсатора до величины напряжения пробоя, т. е. щ в гг го где: N - частота разряди время нарастания ДОВ, 18 напряжения. 16 Время нарастания напряжения /«условно мож 14 но принять равным времени полной зарядки, ко 12 торое выражается следующей зависимостью1: 10,. a C U ШЫ: = 4, в /к.з. I где: U те же параметры (с той же размерностью), что и в предыдущей формуле, / к.з. сила тока короткого замыкания. Учитывая приведенное выражение, можем для частоты разрядов так: 1к.з. Емкость в мкф Фиг. 30. Зависимость изменения производительности от величины емкости jv = 4,6 CU выразить формулу На фиг. 30 представлена зависимость изменения производительности от величины емкости при прошивании медно-графитным электродом отверстия 0 8 мм в стали РФ-1 при напряжении 220 в. Из графика следует, что нарастание производительности, значительно замедляясь в интервале емкостей мкф, при дальнейшем увеличении емкости почти совсем прекращается. Последнее объясняется тем, что наряду с увеличением энергии разрядов соответствующее уменьшение частоты их привело к постоянству передаваемой в эрозионный промежуток мощности. Отсюда увеличение 1 В действительности, как будет показано ниже, пробой эрозионного промежутка может происходить и до полной зарядки конденсатора. 39

41 емкости свыше 300 мкф на электрод следует признать нецелесообразным, так как это мало способствует повышению производительности. Для повышения производительности обработки при постоянной емкости целесообразно увеличивать зарядный ток, ибо это, не меняя энергии единичных разрядов, повышает их частоту. Однако увеличение зарядного тока можно производить только до определенного предела. На фиг. 31 приведена зависимость производительности от величины зарядного тока при обработке стали РФ-1 при напряжении 220 в. Из графика видно, что при данном напряжении по мере увеличения зарядного тока производительность вначале растет быстро, затем несколько замедляется, и дальнейшее увеличение зарядного тока вызывает падение производительности. Последнее объясняется следующим. С увеличением частоты разрядов соответ- - ственное увеличение мощности, выделяющейся в эрозионном промежутке, вызывает настолько интенсивное газообразование, что рабочая жидкость периодически начинает вы Сила тока Й анл. Фиг. 31. Зависимость производительности от величины зарядного тока тесняться из рабочей зоны, и стабильность процесса обработки нарушается; нарушение же стабильности процесса влечет за собой снижение производительности. Практика работы показывает, что при емкости от 2 до 300 мкф оптимальные значения сил зарядных токов, обеспечивающие стабильность процесса, находятся в диапазоне от 0,32 до 24 а '. Каждый разряд оставляет на обрабатываемой поверхности след в виде лунки с неправильными очертаниями, глубиной от 0,03 до 0,3 ее диаметра. Как уже было установлено выше, с повышением емкости, при постоянном напряжении, энергия разрядов увеличивается, и, следовательно, увеличиваются глубина и диаметр лунок, что в конечном счете приводит к ухудшению чистоты поверхности. 1 Рекомендуемые нами и многими литературными источниками предельные значения зарядных токов указывают на близость границы устойчивости процесса, вависящей от интенсивности газообразования. 40

42 Величина зарядного тока оказывает значительно меньшее влияние на чистоту поверхности. Это объясняется тем, что при изменении зарядного тока меняется только степень перекрытия лунок, а не энергия одиночного разряда. Увеличение зарядного тока в 5 6 раз вызывает снижение чистоты поверхности не более чем на один класс. Настройка регулятора подачи существенно отражается как на производительности обработки, так и на чистоте поверхности, обработанной электроискровым способом. Нарастание напряжения на обкладках конденсатора соответствует закону показательной функции: вначале происходит быстро, а затем значительно замедляется. За первую половину времени зарядки конденсатора напряжение на его обкладках достигает 0,9 напряжения источника питания, а за вторую половину конденсатор подзаряжается только на 0,09. Если установить такое расстояние между электродами, при котором разрядка конденсатора смогла бы начинаться при напряжении, равном 0,85-г 0,9 от напряжения источника питания, то число разрядов может быть значительно повышено. При этом, несмотря на уменьшение мощности каждого отдельного разряда (см. табл. 7), минутный выброс металла повысится. При принятых значениях электрических параметров зарядного контура производительность процесса будет изменяться в зависимости от изменения зазора, и максимальная производительность будет соответствовать оптимальному зазору (фиг. 32), который значительно меньше максимальной величины искрового промежутка. Уменьшение мощности разряда при неполностью заряженных конденсаторах приводит к уменьшению размеров отдельных лунок (см. табл. 7), а следовательно, к улучшению чистоты поверхности. При отклонении зазора от оптимального в сторону его увеличения Таблица 7 Время с начала зарядки в "/о от времени полной зарядки Напряжение заряда в % от напряжения питающей цепи Мощность заряда в % от мощности полного заряда Диаметр лунки в % от максимально возможного диаметра во

43 чистота поверхности с ростом энергии разряда ухудшается, и наоборот, при отклонении зазора от оптимального в сторону его уменьшения чистота поверхности будет улучшаться. Следовательно, из условия получения нанлучших технологических показателей обработки настройка следящей системы дол- i жна быть такова, чтобы зазор между электродами был бы не- «_ сколько меньше или равен оптималь- g ном I у\ * _ I «г I a,s 3 i I 4' (наивыеодн. макс Фиг. 32. Зависимость производительности от величины зазора между электродами Фиг. 33. Сравнительная обрабатываемость стали У8А различными по материалу инструментами Материал электродов (изделия и инструмента) при электроискровой обработке в значительной мере предопределяет максимально достигаемые производительность и чистоту поверхности. Так как в основе эрозионного разрушения электродов лежат термические процессы, то производительность и чистота поверхности в этом случае будут обусловливаться в значительной мере тепловыми свойствами материала изделия и инструмента. Твердость и другие механические свойства обрабатываемого материала почти не влияют на производительность обработки. Так, например, более твердая, закаленная сталь обрабатывается лучше, чем сырая, а дюраль лучше, чем медь. 1 О правильной настройке на оптимальный зазор свидетельствует равномерное возникновение разрядов, сливающихся в непрерывное звучание, и спокойное положение стрелок вольтметра и амперметра. При этом, как правило, величии* рабочего тока составляет 0,6-0,7 от величины тока короткого замыкания. 4?

44 Превалирующее разрушение материала анода-изделия при искровом разряде в значительной степени зависит от количественного распределения между электродами энергии, выделяющейся в момент разряда в эрозионном промежутке. Это количественное распределение энергии при одном и том же материале анода-изделия определяется свойствами материала катода-инструмента. Изменяя материал инструмента, можно значительно изменять долю энергии, приходящейся на разрушение анода, а следовательно, и производительность обработки. На фиг. 33 приведена сравнительная обрабатываемость стали У8А электродами из различных материалов. Производительность при обработке этой стали латунным электродом марки ЛС59 условно принята за единицу. Данные графика показывают, что за счет изменения материала инструмента производительность обработки может изменяться примерно в 7 раз. Так как разряд одной и той же энергии вырывает из различных металлов различные по величине объемы, то при одних и тех же условиях обработки чистота поверхности у различных металлов будет различна. Таким образом, металлы, более производительно обрабатываемые электроискровым способом, при всех прочих равных условиях имеют худшую чистоту поверхности, чем те металлы, обработка которых происходит менее интенсивно. Изменение материала инструмента, при неизменном материале изделия, сказывается на производительности обработки и влечет за собой изменение чистоты обрабатываемой поверхности. Если при обработке стали У 8А инструментом из латуни ЛС59 чистота поверхности зафиксирована по 5-му классу ГОСТ с Я ск = 6 мк, то обработка при тех же условиях медно-графитовым электродом, дающим большую производительность, несколько ухудшит чистоту поверхности изделия (Яск примерно составит 8,1 мк). Характер рабочей жидкости. Все известные операции электроискровой обработки (кроме упрочнения) проводятся в жидкой среде, препятствующей налипанию измельченных частиц на рабочую поверхность инструмента и усиливающей процесс электрической эрозии. Опыт работы показал наибольшую целесообразность использования в качестве рабочей среды органических жидкостей (керосин, трансформаторное, веретенное масла) и в некоторых случаях воды. Данные, приведенные в табл. 8, показывают, что производительность обработки, примерно одинаковая для первых трех жидкостей, значительно снижается при использовании воды. Падение производительности обработки при использовании воды объясняется значительной ее электропроводностью, приводящей к неполной зарядке конденсаторов, а также частичным расходованием энергии на процессы, не связанные со съемом металла (электролиз). 43

45 Таблица 8 Рабочая жидкость У=270 в, С = 250 мкф, /к.з.=27 а производительность (в мм3/мин.) глубина прошивания (в мм) /=270 в, С=94 мкф, производительность (в мм3/мии.) /к.э. 13 а глубина прошивания (в мм) Керосин , Трансформаторное масло. * 168 4,8 66 9,4 Веретенное масло ,8 66 9,5 Вода ,7 17 4,6 Примечание. Материал изделия сталь У8А; материал инструмента латунь ЛС59 (по данным ОКБ ММ). Из табл. 8 видно, что отличие в производительности при использовании указанных органических жидких диэлектриков весьма незначительно и, следовательно, еще меньшее расхождение будет наблюдаться в чистоте обрабатываемой поверхности. Применение керосина при электроискровой обработке огнеопасно, поэтому чаще всего в качестве рабочей жидкости применяют смесь, состоящую из 50% керосина и 50% трансформаторного или веретенного масла.

46 ГЛ АВА ТРЕТЬЯ ТЕХНОЛОГИЯ ЭЛЕКТРОИСКРОВОЙ ОБРАБОТКИ I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ При выполнении любой технологической операции необходимо выдержать определенную точность изготовления и чистоту поверхности, заданные техническими условиями. При электроискровой обработке чистота поверхности и точность обрабатываемой детали в значительной степени зависят от выбранного электрического режима. Под электрическим режимом понимают определенные условия работы разрядного контура, создаваемые соответствующей комбинацией величин напряжения, зарядного тока и емкости. Кроме этого, на электрический режим обработки может оказывать влияние индуктивность в цепях заряда и разряда, а также сопротивление в разрядном контуре. В зависимости от абсолютных значений перечисленных электрических величин различают три группы режимов: жесткие черновые, средние чистовые и мягкие отделочные. Жесткие режимы более производительны, чем средние и мягкие. В табл. 9 приведены примерные значения характеристик трех групп режимов, а в табл. 10 производительность, максимально достигаемая каждой группой при прошивке стали электродом-инструментом из латуни ЛС59. напряжение (в вольтах) Наименование режимов жесткий средний мягкий емкость (в мкф) ток заряда (в амперах) напряжение (в вольтах) емкость (в мкф) ТОК заряда (в амперах) напряжение (в вольтах) Таблица 9 ток заряда (в амперах) емкость (в мкф) 1Ь ,2-1 0, , , , , , , , и ,

47 Таблица 10 Наименование режимов Величина производительности (в мма/мин.) Ж есткий Средний Мягкий... Не более 20 Как видно из табл. 9, резкой границы между отдельными группами режимов нет и подобное разделение является до некоторой степени условным. В большинстве установок промышленного образца напряжение зарядной цепи неизменно (равно 220 или 120 в), и регулировка режима обработки осуществляется изменением величин емкости и зарядного сопротивления, обычно соединяемых по схеме, приведенной на фиг. 34. Фиг. 34. Схема блочного соединения емкостей и сопротивлений Качество поверхности. При эксплуатации машин разрушение их деталей начинается с поверхностного слоя, прочностные свойства которого в значительной мере зависят от вида обработки, использованной при окончательном формировании контуров детали. Под качеством поверхности понимают как геометрические (микрои макрогеометрия), так и физические (микротвердость, микроструктура и пр.) свойства поверхности, определяющие износоустойчивость, коррозионную стойкость и усталостную прочность детали. Физическое качество поверхности определяется отклонениями физических свойств (микротвердости, микроструктуры и т. п.) поверхностного слоя металла от физических свойств металла сердцевины детали. Геометрическое качество поверхности определяется отклонениями реальной поверхности от условной идеально-гладкой по- 46

48 верхности. При этом под макрогеометрией (неплоскостность, выпуклость, эллипсность, конусность и т. п.) подразумевают отклонения с малой высотой и весьма большим шагом, а под микрогеометрией (микронеровностями) или, иначе, чистотой поверхности отклонения примерно с той же высотой, но значительно меньшим шагом. Если на поверхности наблюдаются закономерно повторяющиеся, одинаковые по размерам макроотклонения, то они называются волнистостью. Определение вида наблюдаемых отклонений производится по величине отношения -г,- (шага к высоте неровностей) (фиг. 35): Фиг. 35. Виды отклонений формы поверхности от номинальной для макроотклонений. н превышает 1000; макро для волнистости ^ находится в пределах от 50 до 100; для микроотклонений п---- составляет макс Специфичность съема металла при электроискровой обработке весьма существенно разнит микрогеометрию поверхности, обработанной этим способом, от микрогеометрии поверхности, обработанной механическим путем. Каждый разряд, вырывая с поверхности изделия частицу металла, оставляет на ней углубление в виде лунки с формой, близкой к сферической, и глубиной не более 0,3 ее диаметра. После действия серии разрядов, т. е. после обработки, поверхность оказывается покрытой многочисленными лунками, перекрывающими друг друга (фиг. 36). Под действием разряда металл с обрабатываемой поверхности разбрызгивается и на краях лунок образуются неровности (наплывы), также искажающие их очертания. 47

49 Чистоту поверхности, обработанной электроискровым способом, определяют геометрические размеры лунок, степень их взаимного перекрытия, а также размеры образующихся наплывов. Фиг. 36. Схема перекрытия лунок: R радиус кривизны отдельной лунки, S расстояние между двумя соседними неровностями, d диаметр отдельной лунки, Ниакс максимальная высота шероховатости В табл. 11 приведены значения чистоты поверхности, полученные при обработке стали У8 на различных режимах. Таблица 11 Режим Мате анода риал катода Класс чистоты по ГОСТ Ж е с т к и й... Сталь У8 Латунь ЛС С р е д н и й... То же То же М я г к и й Графит ЭГ Из таблицы видно, что при электроискровой обработке возможно достижение чистоты поверхности, соответствующей 7-му классу по ГОСТ Для получения более чистой поверхности необходимо снижать напряжение источника питания: с уменьшением напряжения высота неровностей значительно уменьшается. Однако регулировка напряжения допустима не на всех установках и, кроме того, низкая производительность режимов, при которых возможно получение чистоты свыше 7-го класса по ГОСТ , значительно увеличивает время обработки, делая ее экономически невыгодной. В тех случаях, когда требуется получить высокую чистоту поверхности (8-й класс и выше), обычно сочетают электроискровую обработку с механической доводкой. Необходимо отметить, что поверхности, обработанные электроискровым способом, даже при очень высокой степени чистоты имеют матовый вид. 18

50 Для определения чистоты поверхности, обработанной электроискровым способом, пользуются методами и аппаратурой, применяемыми для оценки величины шероховатостей после механической обработки. Величина неровностей при обработке на жестких и средних режимах определяется с помощью двойного микроскопа Линника. Для определения шероховатости поверхности, обработанной на мягких режимах, пригодны различные профилометры, а для очень чистых поверхностей микроинтерферометр. Измерять профилометром шероховатость поверхности, обработанной на жестких и средних режимах, не следует, так как это приводит к выкрашиванию алмазного наконечника прибора. В табл. 12 показаны пределы изменений чистоты поверхности при обработке на различных операциях, осуществляемых электроискровым способом. Таблица 12 Вид обработки Класс чистоты по ГОСТ й 2-й 3-й 4-й 5-й 6-й 7-й 8-й 9-й 10-й 1. Электроискровая прошивка грубый режим средний режим мягкий режим 2. Резка Шлифовка I Т I В процессе электроискровой обработки поверхностный слой металла претерпевает глубокие структурные преобразования. Выделяющееся при разряде тепло частично плавит и испаряет некоторый объем металла. Последующее мгновенное падение температуры расплавленного металла с нескольких тысяч градусов до нормальной вызывает резкую закалку поверхностного слоя в месте действия разряда. Кроме того, образующиеся в момент разряда при разложении рабочей жидкости (керосин, масла) пиролизные газы диффундируют при высокой температуре в поверхностный слой. В результате протекания описанных процессов на поверхности сталей образуется белого цвета слой (фиг. 37), обладающий повышенными твердостью, износоустойчивостью и сравнительно высокими антикоррозионными свойствами. Вместе с тем, установлено, что усталостная прочность детали при наличии белого слоя заметно снижается. Характер изменения микротвердости поверхностного слоя

51 Фиг. 87. Микроструктура поверхностного слоя стали после электроискровой обработки указывает на наличие процессов закалки для сырой стали, а также вторичной закалки и отпуска для закаленных сталей. При обработке закаленных сталей образующийся на их поверхности белый слой представляет собой аустенит-мартенсит вторичной закалки, с твердостью, превышающей твердость основного металла. У незакаленной стали твердость белого слоя, получившего закалку в процессе электроискровой обработки, несколько ниже, чем твердость стали, закаленной нормально. Это объясняется тем, что из-за высокой скорости термоэлектрического процесса выдержка при температуре выше критической являлась явно недостаточной для завершения полных структурных превращений. Толщина белого слоя в зависимости от режима обработки, состава обрабатываемого материала и рабочей жидкости колеблется от 0,01 до 0,04 мм. Под верхним закаленным белым слоем располагается отпущенный слой толщиной от нескольких сотых до 0,3 0,4 мм. Твердость этого слоя, по сравнению с белым, ниже на единиц по Виккерсу. Точность обработки 1 одна из важнейших технологических характеристик определяется рядом явлений, сопровождающих съем металла. В первое время при сближении инструмента с изделием вырывание частиц металла происходит с торцов электродов. По мере углуб 1 Здесь рассматриваются неточности, присушке только электроискровому способу; обычные неточности, как, например, погрешности в изготовлении инструмента, погрешности станка, погрешности в установке детали и инструмента и т. п., нами не разбираются. 50

52 ления инструмента в тело изделия (фиг. 38) разряды, начиная протекать между всеми сблизившимися поверхностями, приводят к образованию зазора S, соответствующего пробивному расстоянию для Ж Фиг. 38. Схема образования зазора: S пробивное рас* стояние, г радиус частицы, А полный зазор, И инструмент. Д деталь ления в изделие данных условий обработки. Выбрасываемые из рабочей зоны отдельные и слипшиеся группами частицы разрушенного металла, продвигаясь по образовавшемуся зазору, вызывают дополнительные разряды, увеличивающие зазор еще на некоторую величину Л Таким образом, величина полного зазора будет равна сумме обоих зазоров, т. е. А = 5 -J- г. В процессе обработки имеет место не только разрушение детали, но и разрушение инструмента, сопровождающееся искажением его первоначального профиля, что в конечном счете приводит к искажению геометрической формы обрабатываемой поверхности. Искажение формы инструмента по мере обработки представлено на фиг. 39. В первоначальный момент времени разряды, протекая между поверхностью детали и торцом инструмента, не вызывают заметного изменения формы последнего (фиг. 39, позиция а). При углублении инструмента в тело детали на некоторую величину, наряду с износом его торцовой поверхности начнется износ и боковых поверхностей (фиг. 39, позиция б). По мере дальнейшего углубления инструмента профиль его все более и более искажается (фиг. 39, позиции в, г) и при выходе торца инструмента с противоположной стороны детали геометрическая форма обработанной поверхности резко отличается от требуемой. Для приближения полученной формы к требуемой обработку продолжают до тех пор, пока торец инструмента не выйдет за пределы детали на величину, равную примерно 1,5 2 глубинам обработки (фиг. 39, позиция д). 51

53 Таким образом, при электроискровом прошивании имеют место: во-первых, возникновение зазора, увеличивающего диаметр или ширину обрабатываемого отверстия и, во-вторых, искажение геометрических форм обрабатываемой поверхности. Следовательно, точность обработки в данном случае будет определяться степенью искажений профиля электрода-инструмента, степенью отклонений величины образующегося зазора от некоторого его среднего значения. При всех прочих равных условиях стабильность зазора будет зависеть от колебаний напряжения начала разряда и напряжения источника питания. Колебания напряжения начала разряда, вызываемые соответствующим изменением межэлектродного расстояния, зависят от чувствительности регулятора подачи. С увеличением глубины обработки повышается концентрация измельченных частиц металла в рабочем пространстве; это обстоятельство вызовет колебания величины зазора даж е при идеально точном регуляторе подачи. Кроме того, все колебания напряжения сети, питающей электроискровые станки, скажутся на работе регулятора подачи и, в свою очередь, также приведут к колебаниям величины зазора. Влияние указанных причин на стабильность зазора, т. е. точность обработки» не может быть исключено какими-либо мероприятиями и они накладываются на обычные неточности (погрешности в изготовлении инструмента и приспособлений, погрешности в установке инструмента» приспособления и детали, погрешности станка). Таблица 13* Номер Диаметр отверстия (в мм) отверстия входного выходного Зазор между изделием и инструментом (в мм] у входного отверстия у выходного отверстия Примечание 1 10,51 10,36 0,52 0,37 Материал инструмента латунь ЛС59. Диаметр 2 10,51 10,40 0,52 0,41 инструмента 9,9 мм; 3 10,62 10,39 0,53 материал изделия закаленная сталь (ст. 50) 0,40 10,55 10,44 0,56 0,45 толщиной 4,93 мм. 4 Режим: С=100 мкф, I 10,54 10,45 0,55 0,46 Jki 11,5 a, U=240 в & 10,53 10,36 0,54 0, ,56 10,40 0,57 0, ,52 10,41 0,53 0,42 Среднее значение 10,53 10,40 0,54 0,41 52 * По данным ОКБ ММ

54 В табл. 13 приведены цифровые данные, характеризующие отклонения, величины зазора при изготовлении восьми отверстий в одних и тех же условиях. Из таблицы видно, что точность изготовления входного отверстия \ - 0,04 \ (10, / выше, чем выходного (10, /, а сами отверстия имеют некоторую конусность. Конусность отверстия объясняется тем, что в момент образования выходного отверстия появляется дополнительный путь для измельченных частиц, что вызывает снижение концентрации их в рабочем пространстве, а следовательно, и соответствующее уменьшение зазора между изделием и инструментом на выходе из отверстия. С повышением жесткости режима, при принятых материалах инструмента, изделия и рабочей жидкости, увеличивается средняя величина зазора. В табл. 14 приведены значения односторонних зазоров, получаемых при обработке стали 5ХНМ на трех основных группах режимов. Таблица 14 Наименование Зазор на сторону Материал режима (в мм) инструмента Ж е с т к и й... 0,5 0,6 Латунь ЛС59 С р е д н и й... 0,2 0,3 I То же М я г к и й...i 0,03 0,06. На величину получаемых зазоров, при прочих равных условиях, сильное влияние оказывает химический состав материалов инструмента и изделия (см. табл. 15 и 16), причем последнее настолько велико, что даже на мягком режиме величина получаемых отклонений в ряде случаев может превысить допустимую. Например, разница в величине зазора при обработке сталей Х12М и У8А составляет 15 мк на сторону. Поэтому при точной обработке деталей из различных материалов нельзя пользоваться одним и тем же по размерам инструментом. В этом случае определение величины, на которую следует уменьшать инструмент при изготовлении, производится исключительно опытным путем на образцах или пробной детали. Величина зазора не зависит от размера обрабатываемой поверхности, и, следовательно, точность обработки становится тем выше, чем больше размеры обрабатываемой поверхности. 53

55 Таблица 15 Материал инструмента Материал изделия Зазор на сторону (в мм) Примечание- Латунь ЛС ,25 Режим обработки: М е д ь... Сталь У8А 0,27 U -120 в, г * v J = 4 а. Дуралюмин... закаленная 0,30 Медно-графитовая масса 0,34 С = 60 мкф Чугун серый.... _ Таблица 16 Наименование режима Величина зазора в мк при обработке различных марок стали инструментом из латуни У8А ШХ15 XI2M Ж естки й Средний М я г к и й Изготовление электроискровым способом в деталях впадин и выступов с резкими переходами или острыми углами затруднено, так как они получаются скругленными (фиг. 40). И Фиг. 40. Схема искажения формы инструмента при изготовлении впадин и уступов

56 Причиной этого является то, что при образовании впадин острая кромка инструмента, взаимодействуя с большой площадью детали, наиболее интенсивно изнашивается и затупляется. Исследования кандидата техн. наук Володина показали, что радиус скругления впадины не зависит от величины ее угла, а определяется материалом изделия и режимом обработки (см. табл. 17). Таблица 17* Наименование режима обработки Величина угла (в градусах) Радиус скругления (в мм) Средний радиус Ж е ст к и й... 0,30 0,30 0,40 0,40 0,30 0,40 0,35 С р е д н и й... 0,25 0,20 0,30 0,30 0,30 0,40 0,29 Мягкий... 0,05 0,10 0,10 0,05 0,05 0,10 0,07 При образовании в детали уступа вершина впадины инструмента по мере его углубления заполняется измельченными частичками металла и меняет свою форму с остроугольной на округленную, что, в свою очередь, вызывает скругление профиля на обрабатываемой поверхности. Однако, в отличие от предыдущего случая здесь радиус скругления не зависит от режима обработки, а является функцией угла (см. табл. 18). Таблица 18* Наименование режима обработки Величина угла (в градусах) Радиус скругления (в мм) Ж есткий... 0,20 0,30 0,40 0,60 1,10 С редний... 0,25 0,30 0,50 0,60 1,00 М я г к и й... 0,25 0,25 0,40 0,60 1,10 Среднее скругление для I всех р е ж и м о в... 0,23 0,28 0,43 0,60 1 1,07 * Данные таблиц 17 и 18 получены при обработке стали У8А латунньш инструментом. 55

57 Величины радиусов скруглений, приведенные в табл. 18, могут быть несколько уменьшены, если в процессе обработки производить периодическую очистку впадины на инструменте от заполняющей ее металлической пыли. При прошивании сквозных отверстий, как было показано выше, имеет место искажение формы инструмента и обрабатываемой поверхности, выражающееся в соответствующей конусности. Угол наклона образующей конуса, в зависимости от условий обработки, колеблется от нескольких минут до нескольких градусов. В табл. 19 приведены значения угла наклона образующей конуса, полученные при прошивке стали У8А инструментом из латуни JIC59. Таблица 19 Наименование режима обработки Угол наклона образующей конуса Ж естк и й Средний... 1 Мягкий ' В большинстве разобранных случаев степень искажения обрабатываемой поверхности, а также среднее значение величин образующихся зазоров, уменьшаются по мере снижения жесткости режима. Отсюда вытекает, что для получения надлежащей точности обработанной поверхности электроискровая обработка должна производиться в два или три последовательных приема: на жестком, среднем и мягком режимах. При этом искажения, полученные при обработке черновым инструментом на жестком режиме, исправляются последующей обработкой чистовыми инструментами на среднем и мягком режимах. Инструмент. Инструмент при электроискровой обработке не отделяет стружки, подобно металлорежущему инструменту; функции его ограничиваются только подводом энергии разряда в рабочую зону и соответствующим ее распределением по заданному контуру. Как уже известно, разрушение металла при описываемом способе связано с электротермическими явлениями, сопровождающими разряд, и следовательно, эксплуатационные качества инструмента будут определяться главным образом его термо-электрическими свойствами (тепло- и электропроводностью материала). Принципиально для инструмента может быть использован любой токопроводящий материал. Однако практика вносит в это положение существенные поправки, связанные не только с различной производительностью, но и с различной эрозионной устойчивостью отдельных материалов. 56

58 Инструмент, применяемый при электроискровой обработке, подвергается разрушению так же, как и обрабатываемая деталь. Это разрушение связано в первую очередь с теплом, выделяющимся при разряде и воздействующим не только на обрабатываемое изделие, но и на сам электрод инструмент. Наряду с обычным электроэрозионным износом разрушение инструмента усиливается истирающим действием измельченных частичек металла, выбрасываемых из рабочей зоны гидравлическими ударами жидкости. По отношению к объему выброшенного с изделия металла износ инструмента, в зависимости от условий обработки, а также материала изделия и инструмента, колеблется в пределах от 20 до 250%. В практике электроискровой обработки имеется ряд приемов, способствующих уменьшению износа инструмента. В основном они подразделяются на электрические (включение сопротивления в цепь разрядного контура, снижение жесткости режима, изменение индуктивности цепи разрядного контура) и технологические (подбор эрознонноустойчивых материалов, выбор рациональной формы инструмента и т. п.). Выбор материала инструмента, как правило, производится, исходя из условия получения наибольшего разрушения анода-изделия при наименьшем износе катода-инструмента. При этом обязательно учитываются доступность, дешевизна, механическая прочность материала и сложность изготовления из него инструмента. Из ранее приведенных данных (см. фиг. 33) легко установить, что по условиям производительности инструменты, изготовленные из медно-графитовой массы, латуни JIC59 и меди, являются наиболее приемлемыми.1 Если принять эрозионную устойчивость инструмента из латуни ЛС59 за единицу, то относительная эрозионная устойчивость инструмента из других материалов выразится следующими величинами (табл. 20). Таблица 20 Материал инструмента Относительная эрозионная устойчивость (относительный износ) Бронза АМЖЦ ,19 Латунь Л С ,84 Фосфористая бронза Феррито-перлнтовый серый ч у г у н... 0,38 Красная м е д ь... 0,37 Медно-графитовая масса М Г ,30 1 Ряд организаций рекомендует в качество материала для электрода серый чугун. (Прим. ред.). 57

59 Сопоставляя данные табл. 20 и фиг. 33, можно заметить разницу в свойствах инструментов, изготовленных из латуни марок JIC59 и ЛС62. Как оказалось, эта разница в свойствах латуни зависит от процентного содержания цинка. Так, например, наименьший износ наблюдается при отсутствии цинка, а наибольший при его 40% -ном содержании. В свою очередь, сопоставление данных по производительности показывает, что наибольшему значению ее соответствует 39%-ное содержание цинка в латуни. Поэтому латунь ЛС59, содержащая 37 40% цинка, обладаем высокой производительностью и большим относительным износом, а латунь ЛС62, содержащая 5% цинка, имеет незначительный относительный износ при невысокой производительности процесса. Таким образом, инструмент из латуни не может одновременно полностью удовлетворять двум основным требованиям: максимальной производительности и минимальному износу. Из табл. 20 и фиг. 33 видно, что наибольшей производительностью при наименьшем износе обладают инструменты, изготовленные из медно-графитовой массы, латуни и меди. Казалось бы, что лучшим материалом для инструмента должна являться медно-графитовая масса, состоящая из смеси медного порошка с графитом, спрессованная под большим давлением и обожженная. Минимальный износ и наибольшая производительность обработки, наблюдаемые при использовании медно-графитового инструмента, бесспорно являются важными его преимуществами. Однако сложная и трудоемкая технология, а также низкие механические качества затрудняют использование такого инструмента.. Для улучшения механических качеств медно-графитового инструмента по некоторым данным рекомендуется изготовлять его на цементной связке, по следующей технологии. Шихта состава: меди 85%, алюминия 2,5%, хорошо смачивающегося графита 2,5% и цемента 10%, тщательно перемешивается и добавлением воды приводится в кашицеобразное состояние. Полученная масса заливается в прессформу и прессуется прн давлении кг/см1. Во время прессования избыток воды отжимается и масса уменьшается по объему примерно в 2,5 раза. Отпрессованный инструмент, имея зеркальную поверхность и хорошую прочность, по износоустойчи* вости и производительности не уступает инструменту, изготовленному из обычной медно-графитовой массы. И все же технология изготовления медно-графитового инструмента попрежнему остается очень сложной и не всегда доступной для артелей. Кроме того, механическая обработка его требует соответствующего опыта. Поэтому в производственных условиях широко применяются материалы, обладающие худшими эрозионной устойчивостью и производительностью, но зато более доступные и легко обрабатываемые. Наилучшими среди таких материалов являются латунь и красная медь, сочетающие в себе высокие электро- 58

60 эрозионные качества при хорошей механической прочности и легкости обработки. В последнее время ОКБ ММ предложен новый материал для инструмента, представляющий сплав меди и кадмия (96 97% Си и 3 4% C d). Инструменты из этого сплава, названного БКЭ, имея по сравнению с латунными в четыре раза меньший износ, увеличивают производительность обработки на 20 30%. Наибольшая производительность при наименьшем износе не всегда является решающим фактором, определяющим выбор того или иного материала для инструмента. При обработке пространственно сложных поверхностей (штампы сложной конфигурации и т. п.) с применением инструмента сложного профиля доминирующее значение имеет рентабельность способа, использованного для формирования его контуров. Из этих соображений применение инструментов, получаемых штамповкой и литьем, по сравнению с инструментом, изготовляемым слесарным или механическим способом, является бесспорно наиболее целесообразным. Вследствие этого на ряде операций, как, например, при изготовлении ковочных, вырубных, чеканочных и других штампов, нашли широкое применение литые и штампованные алюминиевые, чугунные и даже стальные электроды- Способность искрового разряда точно воспроизводить контур одного из электродов на другом определяет геометрическую форму инструмента, представляющую собой негативное изображение формы обрабатываемой поверхности. Так, например, при изготовлении цилиндрических, квадратных или шестигранных отверстий инструмент изготовляется соответственно в виде цилиндрического, квадратного или шестигранного стержней. Ранее нами уже указывалось, что по сравнению с размером инструмента размер обрабатываемой поверхности получается большим на определенную величину, зависящую от режима обработки и материала электродов. Это явление неизменно учитывается при определении размеров поперечного сечения инструмента, и последний всегда имеет уменьшенные размеры по сравнению с номинальными размерами обрабатываемой поверхности. Примерные значения величины уменьшения инструмента при обработке углеродистых сталей медно-графитовыми и латунными инструментами приведены в табл. 21. Таблица 21 Наименование режима обработки Величина уменьшения инструмента на сторону (в мм) Ж е стк и й... 0,5 1,0 С р е д н и й... 0,2-0,5 М ягкий... 0,05-0,06 59

61 Для каждого конкретного случая обработки абсолютное значение величины уменьшения инструмента устанавливается опытным путем. По длине рабочей части, для компенсации линейного износа и спрямления неизбежно образующейся конусности инструмент имеет припуск. Величина этого припуска при прошивке сквозных отверстий диаметром от 3 мм и выше обычно составляет 1,5 2 глубины прошиваемого отверстия. Опыт показывает, что износ инструмента зависит от величины обрабатываемой площади и при прошивании отверстий диаметром менее 3 мм составляет % от количества удаленного металла изделия. Это принуждает при изготовлении мелких отверстий еще более увеличивать длину рабочей части инструмента. Величина припуска в этом случае составляет 4,5 7,5 глубины прошивания. Эффективность электроискровой обработки, наряду с электроэрозионными качествами инструмента, определяет его конструктивная форма, тесно связанная с характером проводимой операции. Фиг. 41. Элементный (а) и полнопрофильный (б) инструменты По своим конструктивным признакам все инструменты могут быть подразделены на две основные категории: полнопрофильные и элементные (фиг. 41). Инструменты каждой из двух указанных категорий в свою очередь подразделяются на полые и сплошные (фиг. 42)- В зависимости от назначения и характера проводимой операции различают инструменты с косыми каналами (фиг. 43), промежуточными полостями (фиг. 44) и со свободной полостью (фиг. 45). Элементные инструменты используются для обработки пространственно-сложных поверхностей невысокой точности и больших поверхностей, для которых изготовление полнопрофильного инструмента дорого или затруднительно. Полнопрофильные инструменты применяются для образования поверхностей с повышенной точностью и невысокой сложностью. Использование такого инструмента рентабельно лишь при условии изготовления его путем штамповки или литья. 60

62 / А у. Сплошные инструменты предназначаются для формирования глухих отверстии и полостей, а также сквозных тонких отверстий и узких щелей. Для улучшения отвода пиролизных газов и отработанных частиц, а следовательно, для повышения интенсивности и точности обработки, при прошивке глухих глубоких отверстий и полостей применяются инструменты с косыми каналами, промежуточными полостями и со свободной полостью. I I 1 1 I Сплошной Фиг. 43. Инструмент С КОСЫМИ каналами Фиг. 42. Полый и сплошной инструменты Фиг. 44. Инструменты с промежуточными полостями: 1 цилиндрический, 2 плоский Фиг. 45. Инструмент со свободной полостью Пустотелые инструменты применяются для изготовления сквозных отверстий и полостей, имеющих площадь поперечного сечения более 30 мм2. Вследствие того, что удаляемый металл, заключенный внутри контура инструмента, не подвергается ненужному распылению, применением пустотелого инструмента достигается сокращение Gt

63 расхода энергии и уменьшение времени обработки. Кроме того, инструменты подобного типа позволяют осуществлять прокачку жидкости через рабочий промежуток, что, в свою очередь, также увеличивает интенсивность обработки. Способ изготовления инструмента зависит от свойств его материала, конструктивной формы и назначения. В табл. 22 перечислены способы, применяемые при изготовлении инструментов из различных материалов. Из медно-графитовой массы преимущественно изготавливаются сплошные инструменты несложной формы, причем из сырой меднографитовой массы на цементной связке инструмент прессуется, а из обычной прессуется и обжигается. Из готовых медно-графитовых масс инструмент необходимого профиля вырезается, вытачивается, выпиливается и т. п. Из латуни, меди, алюминия и чугуна инструменты могут быть изготовлены любым из способов, применяемых обычно при обработке этих материалов, как, например, литьем, штамповкой, механической обработкой, вырезкой с последующей пайкой. Таблица 22 Способ изготовления инструмента медно- графитовая масса меднографитовая масса с цементом Материал инструмента латунь ЛС59, ЛС62 БКЭ медь чугун алюминий Л и ть е... X X Ш там п овка... X X X + Механическая обработка Гибка с последующей пайкой... X X Прессовка с последующим обжигом X X X X X X П рессовка... X + X X X X X Условные обозначения: способ применим, X способ не применим. Литые инструменты из-за низкой точности изготовления используются довольно редко. Более широкое применение нашли штампованные инструменты; при этом в ряде случаев могут применяться штампованные изделия с соответственно уменьшенными слесарной обработкой размерами. Как полуфабрикат инструмента, а зачастую и как инструмент, широко используется профильный прокат латуни, меди, алюминия и бронзы. 62

64 В зависимости от требуемой точности изготовления, конфигурации и типа инструмента его обработка может производиться точением, сверлением, фрезерованием, строганием и шлифованием. Инструмент для щелевых прорезей различных форм и сквозных отверстий сложной конфигурации изготовляется из листового металла вырезкой с последующей гибкой и пайкой. Общий вид такого инструмента приведен на фиг. 46. Фиг. 46. Инструмент для щелевых прорезей: Слева инструмент; справа прорезь Используемый листовой металл не должен иметь местных утолщений, так как последние приводят к неравномерному износу инструмента. Для обеспечения точности размеров инструмент, изготовленный указанным способом, желательно калибровать в специальных матрицах. Инструменты из листовой латуни в процессе обработки деформируются, в результате чего возникают боковые разряды, снижающие точность обработки. Во избежание этого явления листовую латунь перед изготовлением электродов следует отжигать. Для облегчения выхода газов, скопляющихся во внутренней полости, в верхней части пустотелых инструментов просверливается отверстие. На торцовой поверхности инструментов всех типов следует делать фаски или конуса, исключающие «разбивание» обрабатываемой поверхности при «врезании» инструмента в обрабатываемую деталь. Хвостовые части инструментов, предназначенные для закрепления, выполняются в виде конусов или цилиндров, сопрягаемых с конусными, цанговыми или патронного типа зажимами. Выбор рациональных конструкций, материала и технологии изготовления инструмента определяется конкретными условиями производимой операции и возможностями производства. Методы повышения производительности. В настоящее время производительность электроискровой обработки обычных конструкционных сталей намного ниже производительности, достигаемой при их обработке механическим путем. Максимальная минутная произ- 63

65 водительность электроискрового способа при обработке стали составляет (см. данные табл. 10) 330 мм3/мин. Выделение энергии и связанный с этим съем металла при электроискровой обработке имеет циклический характер. Полный цикл как бы разделяется на два периода: зарядка конденсатора и разрядка его. По данным кандидата техн. наук Д. Т. Васильева потеря времени на паузы и зарядку конденсатора составляет 99,3% общего времени. Таким образом, станки для электроискровой обработки только в течение 0,7% всего времени производят полезную работу. Производительность обработки тем выше, чем меньше время зарядки и паузы между разрядами. Напряжение на обкладках конденсатора вначале растет быстро и за первую половину времени зарядки достигает по величине 0,9 напряжения источника питания. Несмотря на некоторое снижение энергии разряда (около 19%), раз* ряд все же целесообразнее произвести именно в этот момент, не ожидая, когда напряжение на конденсаторе достигнет полной величины, так как сокращение времени на зарядку, т. е. увеличение числа разрядов в полной мере компенсируют потери, связанные с неполной зарядкой конденсатора. Это положение является одним из условии повышения производительности электроискровой обработки. Практически прием принудительного разряда осуществляется сближением электродов до определенной величины зазора, который называется оптимальным. Сближение электродов производится соответствующей настройкой регулятора подачи. О правильности настройки регулятора подачи судят по показаниям теплового или конденсаторного вольтметра, включенного в цепь разрядного контура. При оптимальном расстоянии между электродами величина напряжения разрядного контура составляет 0,7 0,85 напряжения цепи заряда. О правильности настройки можно также судить по величине отношения рабочего тока к току короткого замыкания, которая в зависимости от режима обработки должна составлять 0,65 0,8. В процессе работы обычной схемы разряды следуют один за другим последовательно, и параллельные разряды, как правило, отсутствуют. Вне сомнения, что производительность обработки была бы значительно повышена созданием условий для одновременного протекания нескольких разрядов. Эта одновременность может быть получена Фиг. 47. Многоконтурная схема для электроискровой обработки металла: Э электроды составного инструмента, Д обрабатываемая деталь 64 при замене обычно применяемой одноконтурной схемы многоконтурной схемой с составным инструментом (фиг. 47). Из приведенной схемы видно, что

66 каждый электрод такого инструмента соединяется с катодом отдельного конденсатора, зарядка которого производится через отдельное сопротивление. Для предупреждения замыкания между электродами составного инструмента они изолируются друг от друга бумагой (восковка, синька и т. п.) в два или несколько слоев с общей толщиной 0,2 0,25 мм. Бумага в процессе работы станка, по мере износа инструмента постепенно выгорает. Нетрудно заметить, что общая производительность обработки по приведенной схеме, суммируясь из производительности отдельных контуров, повышается пропорционально их количеству. Практически обработка по многоконтурной схеме производится преимущественно на станках контактного типа. В этом случае наиболее производительно используется энергия каждого контура, так как исключается возможность длительных замыканий с изделием какогонибудь из электродов составного инструмента. При работе на станках бесконтактного типа, регулятор подачи которых не всегда в со стоянии обеспечить нормальную работу инструмента, составленного из многих электродов, прибегают к схеме электронного управления, разработанной кандидатом техн. наук Д. Т. Васильевым. Фиг. 48. Схема электроискрового контура с электронным управлением: Э,Э, электроды составного инструмента, И изделие, АВ шпиндель, S соленоид, Л лампа УО-186, Ct, Q, конденсаторные батареи. Rj. «2 реостаты, rj тз* регулируемые сопротивлении, Тр, трансформатор, В батареи сетки По этой схеме (фиг. 48) к каждому электроду Э х и Э2 составного инструмента, жестко закрепленного на шпинделе станка с соленоидным регулятором, подключена отдельная конденсаторная батарея. В цепь соленоида S включена анодная цепь трехэлектродной катодной лампы типа УО-186. Управление анодным током лампы произ

67 /О; - Л/\лАлЛ I I Фиг. 40. Схема электроискрового контура с индуктивностью в цепи заряда: К аарядное сопротивление. С батарея конденсаторов. L индуктивность, И инструмент, D деталь водится с помощью изменения напряжения между сеткой и накалом. Регулирование дополнительного напряжения сетки от батареи Б и величин сопротивлений ru r2, Ri, R2 позволяет выбра-ib режим работы любого участка в характеристике лампы и, следовательно, установить оптимальный режим обработки. При коротком замыкании одного из электродов увеличивается сила анодного тока лампы, а следовательно, и сила тока соленоидного регулятора. Возросшее втягивающее усилие, передаваемое на сердечник-шпиндель, разрывает цепь копоткого замыкания. Для нормальной работы сила тока в соленоиде 5 должна находиться в пределах ма при числе витков соленоида,'равном 20 ООО и диаметре провода 0,35 мм. Наиболее удобным и простым методом повышения производительности является включение дросселя с железным сердечником в цепь зарядного контура (фиг. 49). При обработке по этому способу дополнительная индуктивность дросселя, способствуя повышению напряжения начала разряда, создает условия для более производительного съема металла. Производительность обработки в этом случае, по некоторым данным, повышается на 25 30%. Дроссель представляет собой катушку в витков, выполненную проводом с сечением 6 7,5 мм2 и насаженную на железный замкнутый сердечник. Для станков мощностью от 2 до 5 квт величина индуктивности дросселя соответственно составляет от 0,05 до 0,25 гн. Производительность обработки может быть повышена и рядом технологических шриемов, например, применением полых инструментов и осуществлением прокачки рабочей жидкости через эрозионный промежуток. Полые инструменты, как уже указывалось выше, дают возможность повысить производительность за счет уменьшения общего количества металла, подлежащего измельчению. Кроме того, в этом случае наличие внутренней полости улучшает условия отвода измельченных частиц из зоны обработки, что также повышает производительность процесса. По мере увеличения глубины прошивания условия удаления измельченных частиц все более ухудшаются, концентрация их в эрозионном промежутке значительно увеличивается, вызывая резкое падение производительности обработки даже при использовании полых инструментов. Компенсировать это падение производительности можно за счет осуществления принудительной циркуляции, для чего к полому электроду приспосабливается специальный штуцер (фиг. 50). По данным ряда источников нагнетание жидкосги через инструмент дает лучшие результаты, нежели откачка. Давлс-

68 ние жидкости в системе обычно выдерживается в пределах от 0,2 до 0,4 ат. Создание принудительной циркуляции целесообразно только при глубине обработки, превышающей 1,5 2 диаметра прошивания. При малых глубинах прошивания, а также небольших площадях обработки ( мм2) эффективность принудительной циркуляции неощутима. 2. ПРОШИВКА ОТВЕРСТИИ Фиг. 50. Полый инструмент для осуществления принудительной циркуляции 11рошивка отверстий одна из самых распространенных операций, выполняемых электроискровым способом. Производительность прошивания обычных конструкционных материалов до сих пор еще очень низкая. Однако возможность обработки этим способом металлов независимо от степени их твердости и вязкости, а также отсутствие необходимости в придании инструменту вращательного движения, создали преимущество в использовании данного способа при изготовлении фасонных и цилиндрических отверстий в деталях из закаленной стали и твердых сплавов, при изготовлении отверстий с криволинейными осями, а также при изготовлении отверстий малых диаметров. Все прошиваемые электроискровым способом отверстия в основном могут быть разделены на две группы сквозные и глухие. В зависимости от формы и глубины прошивания в каждой из указанной групп отверстия подразделяются на цилиндрические, фасонные, кринолинейные, нормальной глубины (глубина прошивания до 3 4 шаметров) и глубокие (глубина прошивания свыше 4 диаметров). Различие в прошивке сквозных и глухих отверстий заключается в том, что, начиная с площади 30 ч -5 0 мм2, для повышения производительности процесса обработка сквозных отверстий производится полым инструментом. Кроме того, операция калибрования сквозного отверстия осуществляется при дальнейшем продвижении неизношенной (верхней) части инструмента на величину, равную 1 1,5 глубинам прошивки. Калибровка глухого отверстия осуществляется в несколько последовательных проходов, с периодической правкой торца инструмента. При электроискровой прошивке требуемая конфигурация отверстия получается в результате копирования точек профиля инструмента. Как следствие этого, прошивка цилиндрических, фасонных II других отверстий разнится лишь формой применяемых инструментов. По данным некоторых авторов придание электроду вращательного движения позволяет несколько сократить время прошивки. Понятно, что этот прием может применяться лишь при прошивке круглых отверстии. 5* 67

69 Изготовление отверстий с криволинейной осью до последнего времени являлось одной из технологических операций, выполнение которых обычными методами механической обработки считалось невозможным. При нужде в таких отверстиях они, как правило, заменялись комбинацией прямолинейных отверстий, сверление которых через тело детали в некоторых случаях уменьшало ее долговечность. С появлением электроискрового способа проведение подобной операции стало вполне осуществимым, что, в свою очередь, позволило облегчить решение ряда конструктивных задач. Для изготовления криволинейных отверстий применяется инструмент с кривизной, соответствующей кривизне прошиваемого отверстия. Подача инструмента в этом случае осуществляется в направлении дуги окружности той же кривизны. Прошивка криволинейных отверстий производится на обычных прошивочных станках, снабженных специальным приспособлением, обеспечивающим подачу электрода по заданной дуге окружности или по заданной спирали. Как уже указывалось выше, производительность процесса резко снижается с увеличением глубины обработки. Это обстоятельство вынуждает при прошивании глубоких отверстий применять прокачку жидкости через эрозионный промежуток. В тех случаях, когда прокачка не может быть осуществлена (щелевые прорези, малый диаметр отверстия и т. п.), инструменту сообщается осевое колебательное движение. Во время колебаний, при сближении электродов жидкость с продуктами эрозионного разрушения вытесняется из отверстия, а при обратном движении в рабочее пространство подсасывается свежая жидкость из ванны. На станках контактного действия колебательное движение инструмента создается специальным электромагнитным механизмом вибратором. При использовании станков бесконтактного действия с соленоидными и электродинамическими регуляторами вибрационное движение шпинделя с инструментом создается за счет перевозбуждения обмоток следящей системы. Для прошивания отверстий в деталях, которые должны проходить термическую обработку, применяют комбинированную технологию, сводящуюся к следующему. До термообработки в детали механическим путем высверливается отверстие, причем оставляется припуск на последующую электроискровую прошивку- Величина припуска определяется в каждом отдельном случае с учетом индивидуальных особенностей обрабатываемой детали. Прием предварительного сверления облегчает удаление продуктов эрозионного разрушения и позволяет значительно производительнее осуществлять прошивку глубоких отверстий. Графическая зависимость, приведенная на фиг. 51, дает представление о производительности при прошивании сплошного и предварительно просверленного (технологического) отверстия. При глубоком прошивании, когда величина пути, проходимого частицей при выбросе ее из зоны обработки, весьма значительна, производительность обработки повышается с уменьшением вязкости рабочей 68

70 жидкости. Поэтому для прошивки глубоких отверстий в качестве рабочей жидкости применяется керосин. Ранее указывалось, что чрезмерное увеличение тока короткого замыкания вызывает интенсивное газообразование в рабочей зоне, следствием чего является почти полное вытеснение рабочей жидкости из межэлектродного пространства и нарушение стабильности процесса обработки. Величина предельного тока короткого замыка- Обработка с технологическим отверстием 1 0 X -2 0 с I -60 « * Глубина прошивания в мм Фиг. 51. Сравнительная производительность обработки при прошивании сплошного и предварительно просверленного материала Материал детали кислотоупорный чугун; материал инструмента латунь ЛС59; режим обработки U 220 в, 1кз 9 а, С 74 мкф: диаметр отверстии 8 мм ния (или мощности, отдаваемой электроискровым станком) повышается с увеличением обрабатываемой площади, так как при этом увеличивается объем рабочего пространства между электродами и соответственно уменьшается количество газов. Поэтому при подборе станка до мощности для прошивки заданного отверстия в первую очередь учитывается площадь обработки. При мощности станка в 4,4 квт (режим обработки: U = 220 в, 1Р = 2 2 а, С = 300 мкф) нарушение стабильности обработки наблюдается уже при прошивании отверстия с площадью в 20 мм2 (диаметр 5 мм). Как показывает практика, при прошнвании отверстий площадью до 20 мм2 стабильность обработки может быть сохранена лишь при условии, если отдаваемая мощность станка не превышает 0,8 1 квт. Проии вка отверстий с площадью свыше 20 мм2 осуществляется более производительно при мощности установки в 4,4 квт, чем при мощности ее в 2 квт. Однако, если учесть расход энергии, приходящийся на измельчение весовой единицы металла, то затрату такой 69

71 мощности можно признать целесообразной только при прошивании отверстия с площадью от 200 до 2000 мм2. Таким образом, в зависимости от размера обрабатываемого отверстия можно ориентировочно принять следующие значения мощности станков (в квт): для отверстий от 1 до 20 мм*. 0,8 1»»» 20» 200» 1,5 2»» '» 200» 1600»... 4,4»»» свыше 1600»... свыше 4,5 Прошивка отверстий малых диаметров (меньше 0,5 мм) обычным путем затруднена из-за недостаточной жесткости инструмента; поэтому при прошивании таких отверстий применяются специальные направляющие втулки с диаметром внутреннего отверстия, несколько превышающим диаметр инструмента. В качестве материалов для втулок обычно употребляются стеклянные трубки, которые разогреваются и вытягиваются до получения требуемого внутреннего диаметра. Втулка закрепляется в кондукторной плите, которая устанавливается на расстоянии 0,5 0,8 мм от поверхности прошиваемого отверстия. Для устранения налипания частиц на кондукторную плиту она должна быть изготовлена из немагнитного материала. С тем чтобы повысить точность обработки, снизить износ инструмента и уменьшить его деформацию, прошивание мелких отверстий ведется на особо мягких режимах (табл. 23). Таблица 23 Диаметр отверстия (в мм) Напряжение (в вольтах) Емкость (в мкф) Ток коротко замыкания (в амперах 0, ,15-0,5 0,1 0,5 0, ,5 2 0,2 0,75 0, , ,4 1,2 0, ,5 1,5 Однако применение столь мягких режимов обработки не может обеспечить полного удаления разрушенных частиц, которые, скопляясь в рабочей зоне, снижают производительность, а также искажают форму прошиваемого отверстия- Улучшение условий удаления частиц в указанном случае достигается приданием инструменту или детали осевого колебательного движения. Обычно прошивание осуществляется на станках контактного действия (типа станка JIB-14, описание которого приведено ниже). Возможно также применение станков бесконтактного действия, типа настольной установки ОКБ ММ. В этом случае, во избежание 70

72 изгиба инструмента при его случайных вибрациях, прош ивку н еобходимо производить при уравновешенном противовесом шпинделе, используя также его ручное притормаживание. В качестве материала для инструмента при прошивании мелких отверстий лучш е всего применять вольф рам овую или латунную проволоку. Д ля предотвращ ения разбивания входной части отв ер стия рабочий конец инструмента ж елательно вытягивать на конус. Длина конического конца обы чно составляет 1,3 1,5 глубины прош иваемого отверстия. Д ля обеспечения точности при прошивке отверстий проволока-электрод выравнивается при помощ и нагревания и вытягивания. П риспособлением для выравнивания проволоки снабж аю тся все станки для прошивки мелких отверстий. П рош ивание мелких отверстий, как правило, производится в керосине. 3. И З ГО Т О В Л Е Н И Е Ш Т А М П О В И зготовление рабочих профилей ш тампов для объемной и листовой штамповки даж е в условиях современной технологии является весьма трудоемким процессом с больш им объем ом ручных сл есарных работ, требую щ их применения высококвалифицированной р а бочей силы. При обработке электроискровым способом рабочих профилей штампов (главным образом матриц) ручной труд заменяется механизированным и стоимость их изготовления снижается. Электроискровая обработка вызывает такж е улучшение механических свойств рабочих поверхностей штампов, что повышает их стойкость в работе по сравнению со штампами, изготовленными механическим путем. Стойкость штампов в некоторых случаях (для вырубных и просечных) возрастает в 2 2,5 раза и практически не изменяется после переточки. Повышение стойкости штампа объясняется тем, что при электроискровой обработке, проводимой после его термообработки, снимается поверхностный обезуглероженный слой. Кроме того, в процессе электроискровой обработки, проводимой, как правило, в керосине, происходит упрочнение рабочей поверхности штампа в результате образования в ней значительного количества карбидов железа. Электроискровая обработка штампов производится после термообработки и поэтому здесь исключается опасность термического брака. Это особенно важно при изготовлении матриц последовательных и компаундных штампов, имеющих тонкие перемычки в рабочем профиле. Изготовление рабочих профилей матриц вырубных и просечных штампов. Образование рабочего профиля матриц вырубных и просечных штампов сводится по существу к прошиванию сквозных фасонных отверстий. В этом случае обычно применяется следующая технология. Предварительно на заготовке матрицы, имеющей все монтажные отверстия, делается разметка профиля и по возмож ности сверлятся технологические отверстия. Заготовка проходит 71

73 Инатр. Инструмент рабочий пуансон^ (латунь) (сталь]~ Фиг. 52. Заготовка инструмента для обработки вырубного штампа термообработку, шлифуется по базовым поверхностям и затем поступает на обработку контура матрицы. Крепление заготовки на рабочем столе станка должно производиться таким образом, чтобы будущая рабочая поверхность контура матрицы (зеркало) была повернута ко дну ванны. Этим приемом в процессе прошивания достигается получение необходимой конструктивно задаваемой конусности провального отверстия матрицы. После закрепления заготовки на столе станка, в шпиндель устанавливают инструмент соответствующего профиля. Установка инструмента должна быть произведена особо тщательно, с соблюдением строгой перпендикулярности геометрической оси инструмента к обрабатываемой плоскости матрицы; допускаемые отклонения 0,03 мм на 100 мм длины. В просечных и вырубных штампах особенно жесткие требования предъявляются в отношении соосности матрицы и пуансона, а также равномерности технологического зазора между ними. Удовлетворение поставленных условий возможно лишь в том случае, если точность изготовления электрода-инструмента находится в пределах мк, а его обработка ведется совместно с обработкой рабочего пуансона штампа. Последнее можно осуществить, если изготовление рабочего пуансона по окончательным размерам вести с припаянным к его торцу куском латуни (фиг. 52), который в дальнейшем используется как инструмент. Длина латунного инструмента обычно составляет не менее 2,5 толщин прошиваемой матрицы. При обработке рабочий пуансон с припаянным латунным инструментом закрепляется в шпиндель электроискрового станка. По окончании прошивания отверстия инструмент отпаивается, а пуансон и матрица поступают на сборку. Описанный прием с использованием рабочих пуансонов особенно следует рекомендовать для изготовления матриц многопуансоновых штампов. В этом случае пуансоны с напаянными инструментами устанавливаются в заранее изготовленном пуансонодержателе. Пуансонодержатель закрепляется в шпинделе станка и все отверстия обрабатываются одновременно. Так как матрица на столе станка устанавливается зеркалом вниз, тс для обеспечения совпадения при сборке штампа провальных отверстий с пуансонами последние при обработке матрицы устанавливаются в пуансонодержателе с обратной стороны.

74 Операция прошивания рабочего отверстия матрицы состоит обычно из трех переходов: 1) обработки на жестком или среднем режиме (см. табл. 24), которая заканчивается после выхода торца инструмента на противоположную сторону заготовки. При этом обеспечивается получение угла наклона образующей отверстия к оси отверстия в пределах 1 30' (см. фиг. 53 и табл. 24); Л Сеч Д-5 Зеркало матрицы Фиг. 53. Провальное отверстие матрицы вырубного штампа 2) калибровки отверстия на мягком режиме до окончательных размеров с получением на небольшом участке (3 4 мм) угла наклона образующей отверстия к оси в пределах 30' 40'; 3) калибровки пояска матрицы на очень мягком режиме. Калибровка отверстия обычно производится на том режиме, при котором величина образующегося зазора не превышает требуемого технологического зазора, равного 0,1 0,2 мм. Порядок величин зазоров, образующихся при прошивании латунным инструментом сталей, наиболее употребительных для изготовления штампов, приведен в табл. 24. Таблица 24 Наименование режима обработки Электрические параметры напряжение (в вольтах) сила тока (в амперах) емкость (в мкф) Зазоры в мк на сторону при обработке сталей марок У8А ШХ15 Х12М Угол наклона образующей отверстия к оси Жесткий ' Средний М ягки й Очень мягкий ,25 о " ' 20' 73

75 Из таблицы видно, что легированные стали являются менее эрозионноустойчивыми и дают большие зазоры, чем углеродистая сталь. Следовательно, при замене материала матрицы штампа нельзя пользоваться прежним по размерам инструментом; в противном случае разница в величине образующихся зазоров может вывести размеры отверстия за пределы допуска. Для сокращения времени прошивания отверстия матрицы электроискровую обработку следует применять в комбинации с механической, для чего предварительно, до термообработки, высверливают или выфрезеровывают сердцевину отверстия. Если площадь отверстия незначительная и приведение такой операции становится невозможным, необходимо прибегать к высверливанию хотя бы одного технологического отверстия. Удаление сердцевины у штампов со сложным рабочим профилем удобнее производить электроискровым способом, применяя полый инструмент. При этом на последующую окончательную электроискровую обработку оставляют припуск не более 0,5 мм на сторону. Изготовление электроискровым способом штампов для объемной штамповки может рассматриваться как частный случай изготовления глухих отверстий со сложным профилем основания или боковых образующих. В этом случае инструмент не проходит насквозь, а только углубляется в изделие (матрицу или пуансон) на заданный по чертежу размер. Технологический процесс и последовательность операций изготовления штампов для объемной штамповки таковы: 1) отрезка заготовки с последующей ее проковкой; 2) строжка или фрезеровка заготовки; 3) термообработка заготовки; 4) шлифовка баз; 5) разметка заготовки; 6) электроискровая обработка ручья. Для изготовления ручья штампа требуются три различных по размеру инструмента: черновой, чистовой и отделочный, работающих соответственно на жестком, среднем и мягком режимах. При повторном изготовлении штампа инструменты, изношенные во время работы на мягком и ореднем режимах, после соответствующей правки опиливанием используются при работе на жестком режиме. Размер чернового инструмента в плане принимается на 0,2 0,3 мм меньше соответствующих размеров профиля ручья штампа, а отделочного инструмента на 0,05 мм. Наибольшие размеры чистового инструмента не должны превышать размеров профиля ручья, уменьшенных на величину припуска для доводки плюс величина бокового зазора на чистовом режиме. На износ инструмента из латуни JTC59 по длине дается припуск, равный обычно '/з глубины профиля ручья. Однако при проектировании и изготовлении инструмента в каждом отдельном случае, в зависимости от сложности контура ручья, материала штампа и 74

76 инструмента, указанный припуск требует соответствующ ей корректировки, устанавливаемой на основании данных пробной обработки. Для штампов единичного изготовления инструмент изготавливается механическим путем вручную, а для повторяющихся штам повкой в изношенных штампах с последующей опиловкой до требуемых размеров. Точность изготовления инструмента ± 0,0 3 мм. Контроль осущ ествляется по шаблонам (в основных сечениях). Обработка ручья у штампов, предназначенных для штамповки мелких деталей, ведется на режимах, указанных в табл. 25 Таблица 25 Наименование режима напряжение (в вольтах) Характеристика режима сила тока (в амперах) емкость (в мкф) Назначение перехода Жесткий ,5 25 Съем 50% припуска по глубине Средний Съем 30% припуска Мягкий Доводка до размера Практически вначале производят обработку на мягком режиме (идет как бы приработка), потом переключаются на жесткий режим, а затем через промежуточный режим вновь возвращаются к мягкому режиму. При изготовлении штампов для поковок средних размеров (весом от 0,05 до 5 кг) для сокращения времени обработки ручья и уменьшения износа инструмента основная масса металла высверливается или выфрезеровывается с оставлением для последующей искровой обработки припуска величиной не более 1,5 2 мм на сторону. Кроме того, для обработки таких штампов целесообразно применение более производительных режимов (см. табл. 26) Т а б л и ц а 26 Наименование режима напряжение (в вольтах) Характеристика режима сила тока (в амперах) емкость (в мкф) Жесткий Средний Мягкий щ 7Ь

77 В ряде случаев процесс электроискровой обработки ручья штампа может быть расчленен на две и более операций, проводимых неполнопрофильным инструментом. Так, например, изготовление штампа для горячей штамповки гаек-барашек (фиг. 54) расчленяется на г Фиг. 54. Матрица штампа для штамповки гайки-барашка: I тело гайки, 2 крылья гайкй Фиг. 55. Инструменты для обработки матрицы штампа гайки-барашка: I инструмент для крыльев гайки, 2 инструмент для тела гайки две операции, производимые двумя различными по профилю инструментами (фиг. 55): бочкообразное углубление обрабатывается инструментом 1, а ушки инструментом 2. Применение электроискровой обработки для изготовления ручьев крупных штампов (с весом поковки свыше 5 кг) в большинстве случаев нерентабельно вследствие большого износа дорогостоящего крупногабаритного инструмента и сравнительно низкой производительности. Одной из разновидностей применения электроискрового способа в инструментально-штамповочном производстве является восстановление изношенных штампов (особенно ковочных и гибочных), заключающееся в предварительном шлифовании плоскостей разъема штампов и последующем углублении ручья на доводочном режиме (табл. 27). Таблица 27 Наименование операций для восстановления штампа Механический способ Электроискровой способ 1. Отжиг 2. Сострагивание фигуры или части ее 8. Изготовление фигуры 4. Термическая обработка 5. Доводка 1. Шлифование поверху до снятия разгарных трещин 2. Углубление фигуры новым электродом-инструментом 76

78 Если сопоставить количество и характер операций, требующихся для восстановления штампа механическим путем и электроискровым способом, то преимущество последнего оказывается бесспорным.. Сравнительная оценка эффективности применения электроискрового способа по основным производственным затратам при изготовлении штампов для мелких и средних поковок (по данным кандидата техн. наук Е. А. Володина) приближенно выражается в следующих цифрах: снижение стоимости рабочей силы на 15 40% ; снижение трудоемкости изготовления на 10 30%. Эффективность применения этого способа обработки для изготовления штампов может быть также иллюстрирована данными завода «Красногвардеец», приводимыми в табл. 28. Таблица 28 Сравнительные показатели Варианты технологического процесс» изготовления молотовых штампов I II III Разряд рабочего (в среднем) ,8 Трудоемкость слесарных операций в ч а с а х Стойкость штампов в штуках поковок Затраты на одну поковку в копейках. 2,1 1,4 0.9 По первому варианту штамп изготовляется механическим путём с последующей слесарной обработкой; по второму варианту штамп изготовляется штамповкой с использованием так называемого «мастера-штампа (матрицы) и, наконец, третий вариант изготовление штампа с применением электроискровой обработки. 4. ИЗГОТОВЛЕНИЕ СТРУЖКОЗАВИВАТЕЛЬНЫХ КАНАВОК НА РЕЗЦАХ С ПЛАСТИНКАМИ ИЗ ТВЕРДОГО СПЛАВА И РЕМОНТНО ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ При скоростном резании стали твердосплавными резцами мож ет получаться длинная сливная стружка, препятствующая безопасной работе токаря и создающая трудности для транспортировки. Существует ряд приемов получения витой короткой стружки, облегчающих работу токаря и упрощающих ее транспортировку. Одним из наиболее распространенных приемов является создание стружкозавивательных канавок на передней грани резца. Практически производительное и качественное изготовление стружкозавивательных канавок на резцах, оснащенных твердым сплавом, воз- 7Т

79 можно только электроискровым способом, так как использование для указанных целей абразивной обработки вызывает в большинстве случаев образование трещин, снижающее стойкость инструмента. На небольших предприятиях с малой потребностью в резцах для изготовления стружкозавивательных канавок могут быть использованы электроискровые станки типа настольного станка ОКБ ММ. На этом станке можно обработать до 150 резцов в смену. На крупных предприятиях, использующих твердосплавные резцы со стружкозавивательными канавками в большом количестве, обычно применяют специализированный электроискровый станок с большой производительностью, например, станок модели 4382, выпускаемый ОКБММ, описание которого приведено ниже. Для изготовления канавок применяются цилиндрические латунные или медные инструменты, закрепляемые в специальной оправке (фиг- 56). Радиус инструмента, необходимый для изготовления канавки заданного размера, определяется по формуле: Фиг. 56. Оправка инструмента для изготовления канавок стружкозавивателей D И ***** К инстр. =, [где: k коэфициент износа инструмента, равный 1 для меди и 2,5 для латуни. Обработка производится в керосине или в трансформаторном масле на режиме: напряжение 200 в, ток короткого замыкания 1,5 а, емкость 25 мкф. При этом время изготовления канавки шириной 2 мм и глубиной 1,5 мм, в зависимости от длины лезвия резца, составляет 0,5 1,5 мин. Изготовление стружкозавивательной канавки производится в следующем порядке: в шпиндель станка закрепляют оправку с инструментом и устанавливают на столе станка резец; заполняют ванну рабочей жидкостью; устанавливают требуемый электрический режим; включением соответствующих устройств подают напряжение на разрядный контур станка и производят обработку канавки. Чтобы после обработки каждого резца не тратить лишнее время на смену и установку инструмента, используют длинный электрод и, по мере износа, обрабатываемые резцы устанавливают под его неизношенную часть. После использования всей рабочей части инструмента последний поворачивают в оправке на 180 и обработку производят его противоположной стороной.

80 Ремонтно-восстановительные работы, связанные с проведением таких операций, как удаление сломанного инструмента (метчиков, сверл) и крепежных деталей (шпилек, болтов и т. п.), застрявших в обрабатываемых изделиях, успешно выполняются электроискровым способом. 4 ~ 1 1 * _1 I h по длине, /под зажим ) I h по длине прошивпе з : he менее ZO мм (под зажим) Фиг. 57. Специальный электрод-инструмент: а электрод-инструмент для извлечения мелкого инструмента; б электрод* инструмент для извлечения крупного инструмента Для извлечения обломков инструмента применяются латунные электроды с поперечным сечением, несколько превышающим поперечник сердцевины сломанного метчика или сверла. При обработке сердцевина сломанного инструмента будет разрушена и оставшиеся обломки могут быть легко удалены из тела изделия. При проведении указанной операции рабочей части электрода для повышения устойчивости обработки придается форма обратного конуса (фиг. 57, а). Конусность выдерживается в пределах '/и '/во. Для разрушения застрявших крупных инструментов целесообразно пользоваться полым электродом (фиг. 57,6). Для извлечения деталей крепления электроду придается четырех- или шестигранная форма. После того, как таким электродом в торце крепеж-

81 Фиг. 59. Примеры крепления ванны на поверхности изделия ной детали проделано отверстие, она может быть вывернута из изделия торцовым ключом. Подобным приемом можно пользоваться и при извлечении метчиков и сверл (фиг. 58). Вследствие того, что при описанных операциях производительность обработки не имеет большого значения, в качестве рабочей жидкости может быть использована вода. Разрушение сломанного инструмента и крепежных деталей в изделиях мелких и средних размеров производится при полном погружении изделия в рабочую жидкость. Если изделие столь велико, что не умещается в ванне электроискрового станка, то прибегают к устройству местных ванночек, закрепляемых с помощью какой-либо замазки, например, нитрошпаклевки, на поверхности самого изделия (фиг. 59). Если при этом обломок инструмента застрял в сквозном канале, нижнее выходное отверстие его должно быть заглушено. Режим обработки назначается в зависимости от размера удаляемого инструмента, с учетом ранее приведенных соображений по прошивке отверстий. Чтобы обезопасить процесс извлечения инструментов при использовании местных ванночек, рекомендуется снижать рабочее напряжение ОКБ ММ создан специальный однорежимный станок, работающий при следующих значениях электрических параметров: напряжение 24 в, ток короткого замыкания 24 а, емкость 6 мкф. 5. УПРОЧНЕНИЕ МЕТАЛЛОВ При возникновении разряда в воздухе между электродом из твердого сплава или графита и изделием из стали поверхностный слой стали приобретает новое качество повышенную износоустойчивость. Это явление в настоящее время широко используется для создания износоустойчивых поверхностей на рабочих частях инструментов и деталей машин. Повышение стойкости режущего инструмента при помощи электрических разрядов получило название электроискрового упрочнения. При этом процессе упрочняемое изделие включается катодом, а упрочняющий электрод (твердый сплав или графит) анодом в схему обычной электроискровой установки (фиг. 60). Высокая износоустойчивость поверхностного слоя металла, упрочненного электроискровым способом, связана с содержанием в этом слое мелкодисперсных карбидов. Возникновение карбидов объяс- 80

82 няется диффузией элементов упрочняющего электрода в поверхностный слой упрочняемого изделия. Повышению износоустойчивости поверхностного слоя также способствуют имеющие место при разряде взаимодействие металла изделия с азотом воздуха (своеобразная нитроцементация) и особая местная закалка, характеризующаяся большими скоростями нагрева и охлаждения. Цепи питания вибратора Электрод я Упрочняемое изделие Контактная пластина Фиг. 60. Электрическая схема установки для упрочнения Упрочненные слои почти не травятся обычными травителями, но из-за своей недостаточной плотности не могут быть использованы как антикоррозионные покрытия. В связи с небольшой толщиной упрочненные слои не подвергаются дальнейшей механической обработке; упрочненную поверхность можно только доводить карбидом бора с помощью чугунных притиров или мелкозернистыми абразивными брусками. Процесс электроискрового упрочнения является контактным; для замыкания взаимодействующих электродов применяются специальные контактные головки-вибраторы '. Перемещение контактной головки с упрочняющим электродом относительно упрочняемой поверхности осуществляется вручную. В некоторых случаях, например, при упрочнении тел вращения, для этой цели можно использовать подающий механизм какого-нибудь металлорежущего станка. Использование механизмов для перемещения контактной головки (скорость перемещения устанавливается для каждого конкретного случая опытным путем) дает возможность получать более равномерный и плотный упрочненный слой. Плотность и равномерность упрочненного слоя при ручном способе зависят исключительно от опыта рабочего, производящего упрочнение. На эксплуатационные свойства упрочненного слоя оказывают влияние: физико-химические свойства материала упрочняющего электрода; электрический режим обработки (напряжение, емкость и сила зарядного тока); состояние поверхности упрочняемого изделия; продолжительность процесса упрочнения; механические параметры процесса. 1 Описание конструкции вибраторов приведено в разделе 4 главы четвертой

83 В качестве материалов для упрочняющих электродов применяются стандартные твердые сплавы, а в некоторых случаях графит марки ЭГ2. Сплавы марок Т15К6, Т30К4 и Т60К6 дают более износоустойчивый слой, чем сплавы марок ВКЗ, ВК6, ВК8. Инструменты, предназначенные для чистовой обработки, а также мерительный инструмент, упрочняются графитом, при применении которого наблюдается более высокая чистота упрочненной поверх ности. По характеру получаемой чистоты поверхности и по толщине упроченного слоя электрические режимы условно могут быть подргзделены на 3 группы *(см. табл. 29). Таблица 29 Наименование режима Напряжение I (в вольтах) Емкость (в мкф) Ток короткого замыкания (в амперах) Толщина слоя (в мм) Класс чистоты поверхности по ГОСТ Мягкий Средний. Жесткий I.'jO , до 0,01 0,01-0,01 0, й 2 5-й 2-й и ниже В ряде случаев могут применяться особо мягкие режимы, характеризующиеся применением емкостей порядка 2 6 мкф. Назначение оптимального режима обработки производится обычно на основании учета конструктивных особенностей инструмента и условий его эксплуатации. Установление жесткого режима обработки производится, исходя из максимально допустимого режима для данного материала упрочняющего электрода (см. табл. 30). Превышение максимально допу- Таблица 30 материал упрочняющего электрода Параметры максимально допустимого режима напряжение (в вольтах) емкость (в мкф) ток короткого замыкании (в амперах) Сплав Т 1 5 К ,5. Т30К ,0. Т60К щ. В К ,0 Графнт Э Г ,5 81

84 стимогс режима обработки влечет за собой получение упрочненного слоя с низкими эксплуатационными качествами. Качество упрочненного слоя в значительной мере зависит от исходного состояния поверхности изделия. Значительная шероховатость, а также наличие коррозии и загрязненностей на упрочняемой поверхности резко снижают эксплуатационные свойства поверхностного слоя. Поэтому подготовка поверхности перед упрочнением должна обеспечить ее чистоту не ниже 5 6-го класса по ГОСТ и полное удаление следов загрязнений. Свердловский инструментальный завод рекомендует применять перед упрочнением припудривание поверхности пылевидным флюсом (95% канифоли, 3% картофельного крахмала и 2% калийной селитры). Применением флюса указанного состава достигается повышение износоустойчивости и чистоты поверхности упрочненного слоя. При использовании этого флюса упрочнение производится на весьма мягких режимах <17: = 2 4 в; С = мкф; / = 0,6 10 а ). Качество упрочненного слоя в значительной мере определяет продолжительность процесса упрочнения. При длительном упрочнении одного п т о ю же участка поверхности на нем начинают появляться отдельные темные пятна, которые свидетельствуют о начале разрушения упрочненного слоя. Момент окончания упрочнения обычно определяется по внешнему виду искры, которая за некоторое время ю появления дефектных участков постепенно теряет свою яркость и ветвистость. Работами кандидата техн. наук Е. Я. Улицкого установлено, что качественные показатели процесса упрочнения находятся в прямой $;шисимости от механических параметров, к которым относятся частота и амплитуда колебаний вибратора. Действительно, зарядка конденсатора происходит только при разомкнутых электродах. При ручном способе упрочнения электромагнитным вибратором с постоянной частотой колебаний электрода 100 гц амплитуда колебаний упрочняющего электрода будет изменяться в зависимости от усилия, прикладываемого к ручке вибратора. Изменение амплитуды колебаний влечет за собой изменение времени зарядки конденсатора, а следовательно, и напряжения начала разряда. Напряжение начала разряда, как показывает осциллографнрование процесса, колеблется в пределах 15 80% от напряжения источника питания. Нестабильность напряжения начала разряда объясняет различные результаты в повышении стойкости инструмента после упрочнения; коэфициент повышения стойкости упрочненного инструмента обычно колеблется в пределах от 1,5 до 3,5. Электроискровому упрочнению подвергается инструмент, изготовленный из быстрорежущей и углеродистой стали и предназначенный для обработки твердых чугунов, углеродистых и специальных сталей с большим временным сопротивлением или вязкостью, как. например, стали РФ-1, РО, 18ХНМА, ШХ15, стали аустенитяого класса и т. п.

85 При обработке указанных материалов стойкость упрочненного инструмента существенно возрастает (от 2 до 3,5 раз). Значительное повышение стойкости наблюдается также при упрочнении инструментов, обрабатывающих детали с прерывистым припуском или работающих с ударной нагрузкой (строгальные и долбежные резцы, штампы). Упрочнение инструмента, работающего по мягким конструкционным сталям или на чистовых режимах резания с боль шими скоростями и малыми сечениями стружки, обычно не производится, так как это не вызывает заметного повышения стойкости. Инструмент, подвергаемый упрочнению, должен быть окончательно заточен и доведен; он должен подвергаться новому упрочнению после каждой заточки. Упрочняются те поверхности инструмента, которые подвержены наибольшему износу. При производстве упрочнения необходимо особенно внимательно следить за тем, чтобы не затронуть разрядами режущую кромку инструмента. Для этого всячески избегают замыканий упрочняющего электрода с режущим лезвием инструмента и обработку начинают вести с середины упрочняемой поверхности, осуществляя постепенный переход к режущей кромке. При упрочнении таких инструментов, как тонкие пилы или прорезные фрезы, возможен отпуск режущей кромки. Поэтому в этих случаях рекомендуется снижать режим обработки до мкф при напряжении в и силе тока 0,5 1 а, а иногда начинать обработку на мягком режиме (U = в, С = мкф, / = 0,25 0,4 а). Инструмент, к которому предъявляются по точности форм и размеров особо высокие требования, и точный мерительный инструмент (калибры, скобы, губки штангенциркулей, щупы и т. п.) подвергаются упрочнению графитом. Мерительный инструмент, обладающий широким полем допуска, целесообразно упрочнять твердыми сплавами Т15К6, Т30К4 (а в некоторых случаях и ВК.8), с обязательной последующей доводкой абразивными брусками. Режим обработки подбирается в зависимости от требуемой частоты поверхности, преимущественно мягкий. Обработке подлежат мерительные поверхности. При упрочнении ленточных и дисковых пил упрочнению подвергается задняя поверхность (затылок) зуба пилы. Во избежание опасности отпуска упрочнение должно производиться на средних режимах с соблюдением ранее указанных предосторожностей. В табл. 31 приведены режимы, рекомендуемые при упрочнении режущего, мерительного инструмента и штампов. В последнее время ряд промышленных предприятий начали применять электроискровое упрочнение для повышения износоустойчивости деталей машин, работающих на истирание. В тех случаях, когда при работе деталей не наблюдается выделения значительного 84

86 Т а б л и ц л 31 Наименование инструмента Место упрочнения Материал упрочняющего электрода Напряжение (в 1 вольтах) Емкость (в мкф) I Ток короткого замыкания (в ; амперах) Обдирочные резцы Передняя поверхность... Т15К ,0 2.0 Чистовые и фасонные резцы То же Графит ЭГ Сверла Задняя поверхность и ленточка Т15К ,8 2,0 Черновые фрезы Задняя поверхность... То же Инструмент со шлифованным профилем: фасонные резцы фрезы, протяжки1 Задняя поверхность..... Долбяки Передняя поверхность ,5 1,5 Передняя поверхность... Графит Т15К ,5-1,5 Г рафит T15KG ,5 1,5 Резьбовые фрезы То же То же О Д - 1,5 Резцы и фрезы для Задняя и передняя обработки жаро поверхности,, ,5 1,5 упорной стали Отрезные пилы То же U 150 1,0-2,0 11нлы по дереву Задняя поверхность и боковые поверхности , 5-2 Штампы для холод Рабочие плоскости ной штамповки Зубила Пики отбойных мо Рабочие поверхлотков2 ности... ВК8 или 'Г15К а tiypb!2 То же Т15К Точный мерительный Мерительная по Графит ,6 инструмент верхность... Мерительный инстру То же j В КВ или мент с широким Т15К , До.210 2,0 полем допуска 1 Калибрующие зубья не упрочняются. * После упрочнения следуют закалка, отпуск и повторное упрочнение на том же режиме. 85

87 количества тепла, повышение износоустойчивости их после упрочнения становится особенно заметным.. Так как инструмент и детали машин работают в совершенно различных условиях, то было бы до некоторой степени ошибочным1 распространять режимы по упрочнению инструмента на процесс упрочнения деталей машин. Режимы, рекомендуемые ЭНИМС для; упрочнения различных конструкционных материалов, приведены в табл. 32. По данным ВНИИ ММ упрочнение инструмента и изделии следует производить в нижеследующем порядке: 1) очистить упрочняемое изделие от загрязнении и протереть сухими концами; 2) при необходимости зачистить окисленную часть упрочняемого изделия для создания хорошего контакта между изделиями и за ж иным приспособлением; 3) установить упрочняемое изделие в зажимное приспособление; 4) закрепить пластинку твердого сплава в зажиме вибратора *: 5) проверить плотность контактных соединений по рабочей цепи: отрицательная клемма установки, клемма зажимного приспособления, положительная клемма пульта, клемма вибратора, прихпатьг изделия *; 6) при питании установки постоянным током проверить полярность: твердый сплав должен являться анодом *; 7) проверить суммарное сопротивление рабочей цепи, которое не должно превышать 0,01 ом (величина сопротивления должна проверяться не реже одного раза в месяц); при увеличении сопротивления следует уменьшать переходное сопротивление контактов путем зачистки, лужения или более плотной затяжки их; 8) установить необходимый режим обработки; 9) включить источник питания постоянным током; 10) включить главный выключатель, подающий напряжение на разрядный контур; 11) включить вибратор; 12) взяв вибратор в руку, ввести твердый сплав, закрепленный в вибраторе, в соприкосновение с упрочняемым изделием; 13) водить твердым сплавом по упрочняемому участку - сначала вдоль его, а затем поперек до изменения характера иокры 14) после окончания упрочнения выключить главный выключатель и разрядить емкость, прикоснувшись пластинкой, зажатии в вибраторе, к обрабатываемому изделию; 15) открепить и снять упрочняемое изделие. * Проверяется и производится только перед началам работы. 1 При упрочнении инструмент следует избегать замыкания твердого сллапв с режущим лезвием. 8Ь

88 Таблица 32 Материал упрочняемой детали Параметры электрического режима напряжение (в вольтах) емкость (в мкф) сила тока короткого замыкания (в амперах) Материал упрочняющего элек - трода Примечания Сталь ВК8 ВК8 ВК8 Режим для получения упрочненного слоя толщиной 0,15 мм Сталь 40Х сырая и каленая до RC Т15К6 и ВК8 Сталь 20Х сырая, цементированная и закаленная до RC ВК8 Сормайт 2 Сталь ШХ15 сырая и каленая до RC ВК8 и Т15К6 Серый чугун СЧ ВК8, Т15К6 и Сормайт 2 Модифицированный чугун Т15К6 Сталь ,5 ВК8 ВК8 Режимы переходов при.ввукратной обработке, дающей чистоту поверхности Нек 1 1,5 мк 87

89 Ориентировочные технико-экономические показатели электро искрового упрочнения (по данным кандидата техн. наук Е. Я. Улиц кого) приведены ниже: Стойкость установки при изготовлении ее хозяйственным способом... Потребляемая мощность.. Квалификация рабочего... Продолжительность упрочнения 1 см* поверхности... Продолжительность упрочнения одного резца при покрываемой площади в 15 мм1. Расход электроэнергии на 1000 резцов сечением 16 X 25 м м... Расход твердого сплава Т15К6 на один р е з е ц... Повышение стойкости инструментов 1 3 тыс. руб. 0,8 1,2 квт 3 4-й разряд 0,5 3 мин., в зависимости от режима 5 3 сек. 1,2 1.5 'квт/ч 2 5 мг до 350%, в зависимости от условий их работы

90 ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ЭЛЕКТРОИСКРОВОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ 1. КЛАССИФИКАЦИЯ СТАНКОВ И ОСНОВНЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ Все установки электроискрового действия в зависимости от способа замыкания цепи разрядного контура делятся на две группы: I) бесконтактного и 2) контактного действия. В станках контактного действия инструмент, укрепленный в шпинделе, периодически касается изделия. Величина амплитуды колебаний обычно невелика и составляет 0,5 2,0 мм. Вибрирующее движение инструменту обычно придается электромагнитным механизмом, а в некоторых случаях эксцентриковым или кривошипным механизмом, приводимым в движение от электродвигателя. В станках бесконтактного действия инструмент непосредственно не контактирует с деталью, а находится от нее на определенном расстоянии, необходимом для нормального течения процесса обработки. Существующие типы станков контактного действия менее производительны, чем станки бесконтактного действия, и применяются главным образом для упрочнения, гравировки и прошивки мелких отверстий. Основными узлами электроискровых станков являются: станина, механизм для установочных перемещений, рабочая ванна, насосная установка, генепатор электрических импульсов и регулятор подачи. Станина электроискрового станка является связующим звеном для остальных узлов и выполняется литой или сварной. Механизм для установочных перемещений инструмента и деталей применяется в большинстве случаев такой же, как в металлорежущих станках, и состоит из ходовой части, перемещающейся по направляющим с помощью винтовых или шестеренчатых пар. Рабочая ванна (фиг. 61) представляет собой цельносварную конструкцию из тонкой листовой стали с основанием из толстого листа. На основание ванны укладывается текстолитовая плита, на которую устанавливается рабочий стол. Текстолитовая плита изолирует ванну от рабочего стола, который находится во время работы под напряжением. 89

91

92 На боковой стенке ванны крепится клеммник для подсоединение электродов к разрядному контуру. Один зажим клеммника соединяется посредством шины с рабочим столом, другой, с помогцыо гибкого шнура, с держателем инструмента. Рабочая жидкость подается от насосной установки через патрубок, расположенный в верхней части ванны. Рядом с патрубком располагается переливная труба, ограничивающая уровень жидкости в ванне до максимальнодопустимого предела. Слив рабочей жидкости осуществляется через патрубок, расположенный на уровне дна ванны. Габариты ванны определяются размерами обрабатываемых деталей. При этом необходимо учитывать, что рабочая жидкость в ванну должна заливаться из расчета не менее 1,5 2 л на 0,2 квт рабочей мощности станка. В противном случае возможен перегрев и воспламенение рабочей жидкости. Насосная установка (фиг. 62) выполняется в виде резервуара емкостью л. В верхней части резервуара на особом кронштейне крепится стандартная электропомпа с производительностью Фиг. 62. Насосная установка электроискрового станка 91

93 16 20 л/мин. В крышке резервуара находится отверстие для шланга, по которому осуществляется слив рабочей жидкости из ванны. Для лучшего отстаивания частиц в резервуаре предусмотрены перегородки. Для слива отработанной жидкости и очистки резервуара в дне его имеются отверстия, заглушенные пробками. Генератор импульсов. Как уже указывалось ранее, для получения разрядов используется схема, включающая в себя источник постоянного тока, регулируемое зарядное сопротивление, конденсаторную батарею, контрольно-измерительную аппаратуру и рабочие электроды. В качестве источников постоянного тока для питания схем электроискровых станков наиболее широко используются мотор-генераторы (серии ПН заводов «Электросила», ХЭМЗ, ЯЭМЗ и др.), а также селеновые, механические и ламповые выпрямители. Мощность источника тока определяется по наиболее жесткому режиму. Сопротивление электроискровых станков представляет собой нихромовые или константановые секционированные спирали, намотанные на керамические каркасы. Величина сопротивления каждой секции определяется из задаваемых режимами токов короткого замыкания: где: R сопротивление в омах, U напряжение источника питания в вольтах, / кз сила тока короткого замыкания в амперах. Данные, необходимые для расчета сопротивлений, приведены в приложении 4. Включение секций зарядного сопротивления схемы может осуществляться раздельным (фиг. 63,а) или последовательным Фиг. 63. Схема включения сопротивлений: а раздельный набор сопротивлений, б последовательный набор сопротивлений <фиг. 63,6) набором. Необходимо отметить, что последний способ соединения дает возможность сократить потребное для намотки сопротивления количество проволоки. «г

94 Для конденсаторных батарей электроискровых станков лучше всего применять конденсаторы безиндукционного типа. Большею частью применяют конденсаторы марок МКВ или КБГ. Возможно также использование конденсаторов марки БП. Рабочее напряжение применяемых конденсаторов должно быть несколько выше наибольшего напряжения источника питания. Величина емкости выбирается в определенном соотношении с величиной зарядного тока. В большинстве станков для упрощения управления создана блокировка, позволяющая производить одним рубильником одновременное включение емкости и соответствующего ей сопротивления. Для наблюдения за работой станки снабжаются контрольноизмерительными приборами: вольтметром и амперметром (магнитоэлектрического типа), которые включаются в цепь зарядного контура. Кроме указанных приборов, в некоторых случаях для облегчения настройки станка на оптимальный режим в цепь разрядного контура включают тепловой амперметр. При отсутствии теплового амперметра возможна его замена обычным электромагнитным амперметром с трансформатором тока. Обычно вся электрическая часть монтируется в отдельном шкафу, называемом пультом управления, на лицевую поверхность которого выносятся контрольно-измерительные приборы, рубильники переключения режимов и прочие органы управления. 2. ЭЛЕКТРОИСКРОВЫЕ УСТАНОВКИ, МОНТИРУЕМЫЕ НА БАЗЕ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ Все существующие в настоящее время электроискровые станки в основном можно подразделить на две категории: 1) специальные электроискровые станки, которые обычно представляют собой компактное соединение всех перечисленных элементов; 2) электроискровые станки, монтируемые на базе существующих металлорежущих станков, с использованием их механических устройств. Станки такого рода, по сравнению со специальными, имеют ряд недостатков большая занимаемая площадь и меньшее удобство обслуживания. К преимуществам их следует отнести возможность быстрого изготовления и введения в действие станка при его сравнительно небольшой стоимости. Наиболее удобными для переоборудования под электроискровые станки являются сверлильные и фрезерные станки, причем у последних преимущество возможность координатного перемещения стола. Станки, приспосабливаемые для электроискровой обработки, должны быть снабжены: а) пультом управления; б) ванной; в) насосной установкой г) регулятором подачи. 9$

95 Фиг. 64. Вариант модерниакции фрезерного станка в электроискровой На фиг. 64 приведен вариант переделки фрезерного станка н электроискровой. С равным успехом для этих целей может быть использован сверлильный станок. Ниже приводится краткая техническая характеристика электроискрового прошивочно-копировального станка, сконструированного на базе фрезерного или сверлильного. 1. Размеры стола в м м Наибольшее расстояние от торца шпинделя до рабочего стола в мм.... J 3. Габариты обрабатываемой детали в мм 4. Наибольший вес обрабатываемой детали 5. Напряжение питающей сети. 6. Общая потребляемая мощность 7 Габариты станка... Р Вес станка... В зависимости от взятого станка в 4,8 квт 1600X1709X2245 ми кг

96 Вид по стрелке А " Фиг. 65 Внутреннее устройство электроискровой головки Г-5

97 Ставки снабжены соленоидным регулятором типа 1-5* со следующей технической характеристикой: 1. Наибольший ход шпинделя мм 2. Количество обмоток электромагнита подачи Сернесная обмотка: длительно-допустимый т о к а 4. Шунтовая обмотка: а) напряжение в б) сопротивление ом - в) длительно-допустимый ток.... 0,8 а 5. Обмотка цепи компенсации: 1) напряж ение в 2) сопротивление ом 3) длительно-допустимый т о к... 1,5 а 6. Габариты X 165 X 796 мм Регулятор (фиг. 65) представляет собой электромагнитное устройство, состоящее из катушки с тремя обмотками, которая расположена между двумя кронштейнами, закрепленными на общей плите. В кронштейнах помещены шариковые подшипники, являющиеся направляющими сердечника-шпинделя. В шпинделе имеется конус для закрепления инструмента или переходного патрона; конус изолирован от остальной части шпинделя текстолитовой проставкой. В верхней части головки расположена система противовесов, которая используется для компенсации веса инструментов, если инструмент весит более 0,5 кг. При меньшем весе инструмента противовесы снимаются и вес шпинделя компенсируется при помощи обмотки компенсации веса. Одна из обмоток головки (шунтовая) включается параллельно зарядному сопротивлению, а другая (сериесная) последовательно с ним. Такое включение обмоток позволяет сохранить, независимо от режима работы, примерно постоянное втягивающее усилие на шпинделе. Третья об мотка головки обмотка компенсации подключается на клеммы иг. 66. Общий вид пульта ПУЭ без облицовки * Конструкция ОКБ ММ 96

98 независимого источника питания постоянного тока. Последовательно с компенсационной обмоткой включается реостат, регулирующий силу тока в ней. Это позволяет изменять втягивающие усилия на шпинделе и, следовательно, устанавливать оптимальное расстояние между электродами. В головку вмонтирована неоновая лампа, подсоединенная параллельно шунтовон обмотке. Характер свечения неоновой лампы дает возможность судить об устойчивости работы головки. Так, например: при нормальной работе свет лампы равномерно пульсирующий; при коротком замыкании электродов горение лампы равномерное и без пульсации; неустойчивая работа сопровождается отдельными неравномерными вспышками. Описанная шпиндельная головка сконструирована применительно к пульту управления типа ПУЭ-55 (фиг. 66)- Техническая характеристика пульта ПУЭ Отдаваемая м о щ н о с т ь... 3,3 квт 2. Напряжение питающей сети переменного т о к а /380 в 3. Выпрямленное напряжение 220 в 4. Тип в ы п р я м и т е л я... селеновый 5. Ток короткого замыкания при напряжении 220 в: а) н а и бол ьш и й а б) наименьший... 0,5 а 6. Емкость: а) н а и бол ьш а я мкф б) н аим еньш ая... 2 мкф 7. Количество рубильников управления режимами Количество режимов обработки Г а б а р и т ы X 690 X 1220 мм 10. В е с кг Электрическая схема пульта с подключенной к нему головкой Г-5 приведена на фиг. 67. Все элементы электрической схемы смонтированы внутри пульта. При включении пакетного выключателя ВВ переменный ток из сети 220/380 в подается на трансформатор Т. Трансформатор, кроме первичной и вторичной силовых обмоток, имеет три вторичных дополнительных. С первой дополнительной обмотки напряжение 36 в подается на селеновый выпрямитель цепи компенсации 2ВС, со второй на штепсельные гнезда 1ш 2ш, предназначенные для питания катушек вибратора в случае использования пульта как установки для упрочнения; третья дополнительная обмотка питает сигнальные лампы пульта и вентилятор, предназначенный для охлаждения зарядных сопротивлений

99 n Islllun p t j p & p s p B p 7p m, AZ rhh " " l, j 12 гку IK Cz TВг Фиг. 67. Электрическая схема пульта ПУЭ-55 и головки Г-5

100 Со вторичной силовой обмотки напряжение 220 в поступает на селеновый выпрямитель, собранный по трехфазной схеме Ларионова. При нажатии кнопки «пуск» выпрямленное напряжение через контактор 1К подается на контур, состоящий из шести конденсаторных блоков, соединенных последовательно с сопротивлениями. Подключение блоков к искровому промежутку (т. е. установление режима обработки) осуществляется рубильниками IP 6Р. Чтобы исключить подгорание рубильников в момент переключения, под их губками расположены контактные приставки Зр 7р, отключающие цепь постоянного тока. В цепь постоянного тока включено реле РТ, предохраняющее селеновый выпрямитель от перегрузки; при среднем рабочем токе свыше 15 а реле срабатывает и отключает контактор цепи постоянного тока- На случай использования пульта для производства упрочнения, требующего небольших токов, предусмотрен выключатель ЗВ, отключающий сопротивление от емкости в двух конденсаторных блоках. Для регулировки втягивающего усилия, передаваемого на шпиндель компенсационной обмоткой головки Г-5, в пульте предусмотрен реостат РК. Регулировка втягивающих усилий шунтовой и сериесной обмоток при работе осуществляется автоматически по мере изменения величины зарядного тока. При этом совместное действие обмоток обеспечивает сохранение необходимого втягивающего усилия на шпинделе, независимо от величины зарядного тока, что, в свою очередь, позволяет получить устойчивую работу головки во всем диапазоне режима от самого мягкого до самого жесткого. Действительно, с увеличением зарядного тока и с падением напряжения на селеновом выпрямителе упадет и напряжение на шунтовой обмотке. Как следствие этого ампер-витки шунтовой обмотки уменьшаются. Однако возросшая сила тока последовательной обмотки приведет к увеличению ее ампер-витков и компенсирует снижение втягивающего усилия шунтовой обмотки. Таким образом, общая величина втягивающего усилия, передаваемого на шпиндель обеими обмотками, останется почти неизменной. Все элементы электросхемы сопротивления, емкости, выпрямитель с трансформатором, панель управления и реостат цепи компенсации смонтированы в металлическом корпусе, представляющем собой каркас, согнутый из уголков специального профиля. Зажимы для подключения станка расположены на боковой поверхности пульта и закрыты дверцами для исключения возможности прикосновений к токоведущим частям. Нижняя часть задней стенки корпуса снимается для доступа, при необходимости, к пусковой и защитной аппаратуре. Панель с контрольно-измерительной аппаратурой, рубильниками переключения режимов, кнопочной станцией и коммутационной аппаратурой расположена в верхней части пульта. Рукоятка реостата цепи компенсации также выведена на лицевую сторону панели. Сопротивления смонтированы на каркасе, который расположен в верхней части пульта. Для охлаждения сопротивления к нижней 7 ' 99

101 части каркаса прикреплен вентилятор. Конденсаторы, помещенные в двух ящиках, расположены в средней части пульта. Выпрямитель с трансформатором помещены в нижней част» - пульта. С задней части выпрямителя на текстолитовой панели размещены: плавкие предохранители, тепловое реле, магнитный пускатель цепи постоянного тока, вводный пакетный выключатель it клеммник подключения пульта к сети. 3. СПЕЦИАЛЬНЫЕ ЭЛЕКТРОИСКРОВЫЕ СТАНКИ Настольный электроискровой станок типа ЭИСН-03 *. Станок предназначен для выполнения мелких прошивочных, копировальных и гравировальных работ. Техническая характеристика станка следующая: 1. Рабочая поверхность с т о л а X 200 мм 2. Ход стола: а) продольный мм б) поперечный э 3. Перемещение шпиндельной головки * 4. Автоматический ход шпинделя > 5. Возможный диапазон режимов: а) максимальный р е ж и м в, 62 мкф, За б) минимальный реж им в, 0,25 мкф, 50 ма 6. Максимальная производительность (для с т а л и ) мм'/мин. 7. Максимальная потребляемая мощность. 0,8 квт 8. Габариты с т а н к а X 340 X 600 мм 9. Габариты п у л ь т а X540 X 410» 10. Общий в е с...95 кг Станок выполнен в виде двух конструктивно самостоятельных устройств (фиг. 68): собственно станка и пульта к нему. Первое представляет собой станину, на которой расположены: ванна с пофиг. 68. Общий вид настольного станка ЭИСН-03 * Конструкция ОКБ ММ

102 мешенным внутри ее рабочим столом и колонна с перемещающейся по ней шпиндельной головкой. Необходимые установочные перемещения рабочего стола и шпиндельной головки осуществляются вручную с помощью винтовых и шестеренчатых пар. С ванной соединен резиновой трубкой бачок с рабочей жидкостью. Наполнение и слив из ванны рабочей жидкости осуществляются подъемом и опусканием бачка. Конструкция шпиндельной головки станка почти не отличается от головки типа Г-5. Различие заключается лишь в том, что у головки описываемого станка катушка электромагнита имеет две обмотки компенсационную и основную, причем основная обмотка в зависимости от режима работы включается в зарядную цепь либо параллельно, либо последовательно. Для увеличения втягивающего усилия электромагнита при работе на мягких режимах головка сн абжена магнитным регулятором. Электрическая часть станка (фиг. 69) смонтирована в пульте управления, который выполнен в виде каркаса с облицовкой из пластмассы (фиг. 6 8 ). У задней стенки пульта расположен ламповый выпрямитель, состоящий из двух газотронов ВГ-236. Для получения постоянного тока различного напряжения перед выпрямителем поставлен трансформатор Т (фиг. 6 9). С помощью переключателя К Н со вторичной обмотки трансформатора снимаются напряжения в 40, 85, 132, 180 и 250 в. Переключателем К Г достигается изменение величины зарядного тока. Включение восьми различных по емкости групп конденсаторной батареи осуществляется с помощью штеккеров П. Основная обмотка головки станка включается параллельно или последовал и

103 тельно в цепь зарядного контура с помощью переключателя ПС. При параллельном включении ток в обмотке регулируется реостатом PC. Питание обмотки компенсации осуществлется через дополнительную цепь, состоящую из селенового выпрямителя и реостата РК, изменяющего ток в цепи компенсации. Постоянный ток выключается выключателем ВГ, переменный выключателем 1В. Все управление станком (главный выключатель, штеккеры, переключатель напряжения и т. п.), а также контрольно-измерительные приборы вынесены на лицевую панель пульта. Клеммник для подключения пульта к сети переменного тока и штепсельные гнезда для подключения пульта к станку расположены на задней стенке. Станок с вибрационным столиком типа ЛВ-14 *. Станок (фиг. 70) предназначен для изготовления отверстий диаметром 0,1 0,35 мм в небольших деталях. Электрическая часть (фиг. 71) смонтирована в каркасе, являющемся станиной станка. Рукоятки управления, контрольно-измерительные приборы вынесены на лицевую и боковую поверхности каркаса. Описываемый станок принадлежит к группе станков контактного действия- Периодическое контактирование электродов создается вибрационным столиком, на котором крепится обрабатываемая деталь. Колебательное движение столику сообщается электромагнитным вибратором, закрепленным на колонне станка. Полюсы вибратора расположены на расстоянии 0,5 0,6 мм от якоря, жестко связанного со столиком. При смене изделия столик опускается или поворачивается вокруг одного из стержней (фиг. 72). В случае размещения изделия в стороне от оси симметрии столика он балансируется грузом, закрепляемым в соответствующем месте. 102 Фиг. 70. Обший вид станка ЛВ-14 Конструкция Ленинградской лесотехнической академии имени С. М. Кирова.

104 Фиг. 71. Электрическая схема и схема устройства станка Л В-14: 1 вибрационный столик, 2 державка дли изделия, 3 о б рабатываемая деталь, 4 направляющая для проволоки-инструмента, 5 падающий механизм. 6 электромагнит. 7 якорь, 8 листовая пружина, 9 катушка для проволоки-инструмента, 10. рихтовочное приспособление, П колодка-направляющая члалл I ( > Фиг. 72. Электромагнитный вибратор с повернутым столиком 103

105 Фиг. 73. Общий вид станка ЛВ-15 В средней части вибрационного устройства помещена втулка, играющая роль направляющей для инструмента. Втулка изготовляется из латуни и имеет два вкладыша из фарфора или стекла хорошего сорта. Величина зазора между проволокой-инструментом и стенками направляющей втулки составляет 0,005 мм. Подача проволоки-инструмента в канал направляющей втулки осуществляется двумя эбонитовыми роликами. Один из роликов качающийся и поджат к другому усилием специальной пружины. Так как ролики связаны между собой зубчатыми колесами, возможность проскаль 104

106 зывания проволоки исключена и подача ее в канал направляющей происходит достаточно равномерно. Ванна для рабочей жидкости перемещается по колонне станка и имеет устройство, фиксирующее ее положение на колонне. Погружение детали производится подъемом ванны на требуемую высоту. Для придания проволоки-инструменту необходимой прямолинейности станок имеет рихтовочное приспособление. Рихтовочное приспособление и катушка для проволоки-инструмента помещаются на верхнем конце колонки. Точность обработки, обеспечиваемая станком, высокая (табл. 33), однако работа в пределах указанных отклонений возможна только при отсутствии резких колебаний напряжения в питающей сети. Поэтому питание станка следует производить от отдельного моторгенератора или через стабилизатор напряжения. Т а б л и'ц а 33 Диаметр отверстия (в мм) Глубина отверстия (в мм) Выдерживаемая величина отклонения по диаметру.'(в мм) 0,152 0,35 0,7 2,5 4 0, ,015 Технологические данные станка приведены в табл. 34. Таблица 34 } Технологические показатели Для отверстий 0,152 +0,008 мм Для отверстий 0,35 + 0,015 мм - 1 Питающее напряжение (в вольтах) Среднее значение напряжения разрядного контура (в вольтах) Величина тока короткого замыкания (в амперах).... «... 0,05 0,8 4 Среднее значение величины тока ОТ1» в зарядном контуре (в амперах).... 0,3-0,3 5 0,30 0,4 5 Емкость конденсаторов (в м к ф )... 0,25 1,1 6 Сила тока в вибрационной головке (в ма) Амплитуда вибрации (в м м )... 0,24 0,2 8 Глубина отверстия (в м м )... 0,7 2,5 9 Диаметр проволоки (в м м )... 0,11 0,31 10 Марка проволоки-электрода... ЛС59 ЛС59 11 Продолжительность прошивания одного отверстия глубиной 1,5 2 м м сек. 1,5 мин.' 105

107 Электроискровой станок типа J1B-15 *. Станок (фиг. 73) относится к группе автоматических бесконтактного действия с моторным регулятором. Станок предназначен для точных работ по изготовлению рабочих контуров небольших вырубных и обрубных штампов, профилей и ручьев штампов для горячей штамповки, отверстий в фильерах для волочения и т. п. Техническая характеристика станка 1. Рабочая поверхность с т о л а X 150 мм 2. Ход стола (продольны й) мм 3. Ход (поперечный) инструментальной головки » 4. Автоматическое перемещение инструментального суппорта » 5. Максимальная глубина прошивания с нагнетанием... 76» 6. Максимальные габариты обрабатываемой детали X X 6 0 мм 7. Максимальный вес обрабатываемой д е т а л и кг 8. Ток короткого замыкания при напряжении ,1 15 а 9. Номинальный т о к... 8 а 0,25 128,75 мкф 11. Тип выпрямителя... селеновый 12. Напряжение переменного тока в 13. Выпрямленное напряжение при номинальной нагрузке автоматический ре гулятор со встречными магнитными полями 16. Охлаждение блока сопротивлений и селенового выпрямителя... воздушное принудительное 16. Габариты с т а н к а X460X1000 мм Электрическая схема станка (фиг. 74) обычная. Источником питания служит встроенный селеновый выпрямитель, включаемый непосредственно в сеть переменного тока промышленной частоты. Конденсаторная батарея разделена на пять блоков, состоящих из конденсаторов безиндукционного типа и соединенных последовательно с сопротивлениями. Средние точки блоков соединены со штеккерами, подключающими блоки к рабочим электродам. Включение в различных сочетаниях четырех штеккеров позволяет получить большое количество режимов. При выключенных штеккерах имеет место наиболее мягкий режим, обеспечиваемый за счет постоянной подключенной емкости в 0,25 мкфа постоянного сопротивления в 2000 ом и сопротивления в одной из пар обмоток следящей системы. 106 * Конструкция Ленинградской лесотехнической академии им. С. М. Кирова.

108 Общий выключатель Лвт/лрансформатор Фиг. 74. Электрическая схема ставка Л В-15

109 Фиг. 75. Станок ЛБ 15 без облицовки Балластное (зарядное) сопротивление станка ЛБ-15

110 Станина станка представляет собой каркас, согнутый из уголков специального профиля и облицованный листовым металлом. В нижней части станка, являющейся основанием станины, расположены: (фиг. 75) вентиляционная установка 1, регулятор подачи двойная электромагнитная муфта 2 и механизм для подъема и опускания ванны. В верхней части корпуса расположен блок сопротивлений 3. Объем, занимаемый блоком, весьма незначителен благодаря компактной конструкции балластных сопротивлений (фиг. 7 6 ), выполненных в виде спиралей, намотанных на фарфоровые вставки. Несколько ниже блока сопротивлений размещены: батарея конденсаторов 4 (фиг. 75) и селеновый выпрямитель 5. Батарея конденсаторов представляет собой ящик (фиг. 7 7), в котором помещены конденсаторы безиндукционного типа, соединенные в блоки определенной емкости. С целью облегчения монтажа батарея конденсаторов, блок сопротивлений и селеновый выпрямитель смонтированы на общ ем каркасе 6 (фиг. 7 5), вдвигаемом в верхнюю часть корпуса установки. На правой стороне корпуса размещены пакетные выключатели для включения станка и мотора регулятора, - рукоятка гюлзунка переменного сопротивления цепи регулятора и выключатели штеккерного типа для переключения режимов. На лицевой стороне корпуса станка расположены приборная панель с контрольно-измерительной аппаратурой и направляющие для перемещения инструментального суппорта и стола с обрабатываемой деталью. Инструментальный суппорт несет на себе подвижную каретку головки для закрепления инструмента. П од консольным столом на плите установлена рабочая ванна. Погружение обрабатываемой детали в рабочую жидкость осущ ествляется подъемом ванны при помощи механизма,, приводимого в движение вращением рукоятки. С левой стороны корпуса станка находится клеммник для подключения его к сети переменного тока. Регулятор подачи инструмента (фиг. 78) включает: 1) инструментальный суппорт А консольного типа, передвигающийся в направляющих станины при помощи ходового винта В, 109

111 соединенного втулкой с валиком электромагнитной фрикционной муфты; 2) фрикционную электромагнитную муфту С, вал которой приводится в движение через червячную пару от вала двойной электромагнитной муфты; 3) собственно привод двойную электромагнитную муфту Д, приводимую в движение через редуктор моторчиком переменного тока. Работа регулятора протекает следующим образом. При появлении электрического тока в какой-либо из обмоток двойной электромагнитной муфты (фиг. 79) образовавшееся магнитное поле притягивает якорь 1 к полюсной системе обмотки; полюсные системы обмоток приводятся во вращение от мотора через коническую зубчатую передачу; так как направление вращения полюсных систем противоположно, то направление вращения вала регулятора 2 зависит от того, к какой стороне притянут якорь, связанный с валом скользящей шпонкой. Направление вращения вала привода и механизмов, передающих движение инструментальному суппорту, выбрано с тем расчетом, чтобы при сцеплении якоря с верхней полюсной системой инструмент сближался с деталью, а при сцеплении якоря с нижней полюсной системой отходил от детали. Включение в схему обмоток полюсных систем произведено таким образом, что создаваемые ими поля взаимно противоположны. При отсутствии разрядов между инструментом и деталью падения напряжения на зарядном сопротивлении не будет наблюдаться, якорь притянется к верхней полюсной системе и будет происходить ПО Фиг. 78. Автоматический регулятор станка ЛВ-15

112 сближение электродов. Когда электроды сблизятся настолько, что между ними возникнут разряды, падение напряжения на зарядном сопротивлении обусловит появление тока в основной обмотке нижней полюсной системы, в результате чего она будет стремиться притян у ть якорь к себе и оторвать его от верхней; этому будет способствовать также размагничивающее действие вспомогательной обмотки верхней полюсной системы. При определенном падении напряжения на зарядном сопротивлении действие магнитных полей будет взаимно уравновешено, якорь будет неподвижен, и подача инструмента прекратится. В случае дальнейшего падения напряжения на зарядном сопротивлении сила притяжения «ижней полюсной системы по сравнению с верхней будет больше и якорь будет притянут к ней. При этом направление вращения якоря изменится на противоположное и инструмент будет отходить от детали до тех пор, пока действие магнитных полей опять не уравновесится. На фиг. 80 приведена схема взаимодействия магнитных полей полюсных систем этого регулятора. Кроме двойной электромагнитной муфты, в кинематическую цепь регулятора входит фрикционная электромагнитная муфта (позиция С на фиг. 78) Обмотка этой муфты во время работы станка находится под полным напряжением источника питания, и магнитное поле, создаваемое ею, обеспечивает надежное сцепление диска и втулки, необходимое для передачи движения ходовому винту. При обесточенной обмотке сцепление диска и втулки нарушается и ходовой винт разъединяется с механизмом привода. Передача движения ходовому винту в этом случае производится от руч- Фиг. 79. Двойная электромагнитная муфта станка ЛВ

113 Фиг. 80. Схема взаимодействия магнитных полей и включения обмоток жесткого привода станка ЛВ-15 ного шестеренчатого привода, позволяющего осуществлять более быстрые перемещения инструментального суппорта, необходимые для подвода инструмента в начальное положение и отвода его в исходное по окончании обработки. Электроискровой станок завода «Красногвардеец» типа ЭИСК-3. Станок (фиг. 81) предназначен для прошивочно-копировальных работ. Техническая характеристика станка Габаритные размеры стола X 540 мм 2. Вертикальное перемещение головки мм 3. Автоматический ход шпинделя... 60» 4. Тип в а н н ы...подъемная 5. Объем ванны...60 л 6. Напряжение источника питания в 7. Максимальная емкость мкф 8. Минимальная емкость » 9. Максимальный ток короткого замыкания...60 а 10. Минимальный ток короткого замыкания 0,4 а 11. Наибольшая производительность мм'/мин. 12. М о щ н о с ть квт 13. Габаритные размеры станка X1050X1780 мм 14. Вес кг

114 Фиг. 81. Станок завс&н «Красногвардеец» Электрическая схема этого станка (фиг. 82) отличается от схем ранее приведенных станков лишь тем, что не включает в себя источника питания постоянного тока. Питание схемы осуществляется от мотор-генератора мощностью квт. Конденсаторная батарея станка имеет семь групп конденсаторов, которые соединены последовательно с сопротивлениями: 1-я группа конденсаторов имеет емкость 2 мкф при ограничивающем сопротивлении 550 ом; выброс металла составляет 3,21 мм3 в минуту; * 2-я группа емкость 6 мкф при ограничивающем сопротивлении 220 ом; выброс металла 6,28 мм3 в минуту; * 3-я группа емкость 12 мкф при ограничивающем сопротивлении 110 ом; выброс металла 12,55 мм3 в минуту;* 4-я группа емкость 48 мкф при ограничивающем сопротивлении 30 ом; выброс металла 37,0 мм3 в минуту; * 5-я группа емкость 96 мкф при ограничивающем сопротивлении 22 ома; выброс металла 64,6 мм3 в минуту; * 6-7-я группы с емкостями по 168 мкф при ограничивающем сопротивлении 11 ом; выброс металла 117 мм3 в минуту.* * Указанное значение производительности получено при обработке стали И З

115 J vmvi f витков Щ ом Ц 950 виткоо <f>0fi5 24 ома L j 5000 витков <j>ot ом Электрод инструмент j Электрод изделие Г Ь ~ М ДГ L rp O -o ^ ---- I j ш п?2с 5 K rsr.ra у прсзлйчия Стоп 1.7усл Фиг. 82. Электрическая схема станка завода «Красногвардеец»

116 Семь групп конденсаторной батареи станка дают возможность получить путем их комбинированного включения 55 различных по производительности режимов. Наиболее жесткий режим получается при параллельном включении всех семи групп. Станок (см. фиг. 81) имеет чугунную литую станину со столом для установки изделия. Регулятор подачи инструмента электродинамическая головка 2 расположена над столом на особом кронштейне 21, которому приданы все три координатные перемещения. На лицевой стороне верхней части станины расположены направляющие 26 кронштейна электромагнитной головки с винтом 22 между ними, служащим для предварительной установки головки по высоте. Перемещение головки вдоль лицевой стороны станка и перпендикулярно к ней производится маховичками 14 и 17. Слева от направляющих расположены два вольтметра: верхний 10 для замера напряжения зарядной цепи и нижний 11 для замера напряжения разрядной цепи; справа два амперметра: верхний 5 для замера тока при работе на мягких режимах (со шкалой 0 5 а) и нижний 25 для замера тока на более грубых режимах (со шкалой а). Несколько ниже выведен зажим [ 19 для подключения инструмента 5. Второй зажим [ + ] 15 подведен к изделию 6 шиной размером 4 Х 10 мм. На правой боковой стенке вверху помещены две рукоятки 7 и 8 для настройки следящей системы и под ними семь ручек рубильников 12 для подключения необходимых емкостей и сопротивлений. При этом верхний рубильник соответствует самому мягкому режиму. Н и ж н яя часть станины разделена вертикальной перегородкой па заднюю и переднюю камеры. В передней камере помещена сварная стальная ванна 24, уравновешиваемая противовесом. При помощи маховичка 18 ванна поднимается до положения, при котором неподвижный стол станка с изделием погружается в рабочую ж идкость, налитую в ванну, или освобождается от жидкости при опускании ванны. В задней камере расположены конденсаторы, блок сопротивлений и магнитный пускатель, кнопки которого («пуск», «стоп») выведены справа наружу, на боковую поверхность станины. Под кнопками магнитного пускателя помещен клеммник 20 для подключения станка к источнику постоянного тока. Головка автоматического регулятора подачи инструмента имеет цилиндрический корпус, в котором размещены электромагнитное устройство и направляющие для перемещения шпинделя 1. Последние представляют собой систему шарикоподшипников. Шпиндель головки выполнен в виде стальной цилиндрической трубки, на которую намотаны две катушки, взаимодействующие с неподвижной катушкой, закрепленной в корпусе головки. В ниж- 8 //-?

117 ней части шпинделя расположен патрон 16 для закрепления инструмента. Патрон имеет текстолитовую шайбу 4%изолирующую его от остальной части шпинделя. Кроме того,, шпиндель снабжен шарниром 23, используемым при установке инструмента для копировальных работ. О детальном конструктивном оформлении головки дает представление фиг. 83. Фиг. 83. Шпиндельная головка ста и к г* завода «Красногвардеец» I верхняя крышка, 2 направляющи? ролики, 3 направляющая трубка, 4 кольцевой сердечник, б железный ста* как, в обмотка подмагничнвання, 7 шпиндель, 8 шарнирное устройство,. О винты для выверки инструмента, 10 текстолитовый диск, I I патрон? для закрепления инструмента, 12 контакт для подвода тока, 13 направляющие ролики, 14 чугунный кронштейн, 15 планка, 16 основание головки,. 17 внутренний сердечник, 18 обмотка подачи, 19 дуралюминовый каркас,. 20 обмотка компенсации Настольный станок для изготовления стружкозавивательных канавок1. Станок (фиг. 84) предназначается для изготовления стружкозавивательных канавок на токарных резцах п некоторых других видах инструментов. Техническая характеристика станка 1. Потребляемая мощность. -. 0,3 квт 2. Напряжение питающей сети неременного тока 220/380 в 3. Напряжение на электродах (холостой ход) 140 в 4. Сила тока короткого замыкания... 4 а 5. Примененная емкость мкф 6. Индуктивность в цепи заряда...0,05 0,1 гн 7. Ход шпинделя мм 8. Вес станка кг 9. Габариты (длина X ширина X высота) X 390 X 472 мм В станке применена обычная конденсаторная схема (фиг. 85) с индуктивностью в цепи заряда; при этом в качестве индуктивности J16 1 Конструкция О КБ ММ.

118 использован электромагнит регулятора подачи. Все узлы и электрооборудование размещены в легком сварном каркасе (см. фиг. 84), который служит основанием станка. В нижней части основания на полке установлена рабочая ванна 1. Над ванной, на лицевой части основания, на качающемся рычаге 2 закреплены приспособление 3 для зажима обрабатываемого изделия и регулятор подачи инструмента 4. Погружение инструмента с обрабатываемым изделием в ванну достигается нажимом руки на головку регулятора подачи. При погружении детали в ванну, т. е. при опускании рычага в нижнее положение, замыкается путевой выключатель П В (см. фиг. 85) и напряжение подается на магнитный пускатель //С, который, срабатывая, подает напряжение на разрядный контур и реле времени РВ. Реле, начав отсчет, по истечении заданного времени отключает пускатель 1КУи процесс обработки прекращается. Одновременно с этим реле времени включает электромагнит, который вытаскивает шпильку, удерживающую рычаг в нижнем положении, и освобожденный рычаг под действием пружины подымаясь в верхнее, нерабочее положение, переключает путевой выключатель П В станок вновь готов к повторению цикла обработки. Д ля резцов размером 25 X 16 мм сменная производительность станка доходит до 400 шт. Фиг. 85. Электрическая схема *стая- КЗ ДЛЯ изготовления КанаВОК стру жкоза ВИ ва телей 117 Фиг. 84. Станок для изготовления стружкозавивательных канавок: 1 ванна, 2 качающийся рычаг. 3 - при пособление д ля зажима резцов, 4 регудятор подачи инструмента

119 Фиг. 86. Станок для извлечения поломанных инструментов и крепежных деталей Станок для извлечения поломанных инструментов и крепежных деталей (фиг. 86). Этот станок, спроектированный ОКБ ММ ъа базе селенового выпрямителя ВСА-6М, имеет следующую техническую характеристику: 1. Напряжение оети переменного тока. 110/127/220 в 2. Потребляемая м ощ ность...1,4 -квт 3. Рабочее напряжение в 4. Так короткого замыкания а 5. Е м к о с т ь мкф 6. Автоматический ход шпинделя 7Q мм 7. Максимальная глубина прошивания.. 35» 8. Максимальная площадь прошивания.. 8 мм* Принципиальная схема станка приведена на фиг. 87. Станок включает в себя штатив с закрепленной на нем соленоидной головкой и стандартный выпрямитель, в котором дополнительно вмонтирована панель с укрепленными на ней сопротивлением, емкостью и реостатом цепи компенсации. Конструкция соленоидной головки аналогична конструкции регулятора подачи станка ЭИСН-03. Головка опускается и поднимается по стойке штатива с помощью маховичка. Шарнирное соединение головки с горизонтальной траверзой позволяет устанавливать ее под углом к вертикальной плоскости. Вокруг оси штатива головка может поворачиваться на угол в 360. Выбранное положение голов км фиксируется зажимом. 118

120 4. УСТАНОВКИ ДЛЯ УПРОЧНЕНИЯ МЕТАЛЛОВ Принципиальная схема установок для электроискрового упрочнения по существу не отличается от схем станков, предназначенных для производства прошивочных работ. Как следствие этого, в качестве установок для упрочнения могут быть использованы описанные выше пульты управления (ПУЭ-55, пульт станка ЭИСН-03 и др.). Так как обработка при электроискровом упрочнении производится контактным способом, пульт управления должен быть снабжен вибратором, обеспечивающим в процессе работы периодическое контактирование электродов. Наиболее часто применяют вибраторы, представляющие собой простейшие электромагнитные системы. (Рабочие чертежи вибратора см. в приложении 5). Желательно, чтобы вибратор имел следующую техническую характеристику: 1. Ток в катушке вибратора.... переменный. 36 в 2. Число витков в катушке Диаметр провода катушки 0,5 мм Установка для электроискрового упрочнения типа ПП-58. * Установка (фиг. 88) предназначена для упрочнения поверхностей различных инструментов и деталей. * Конструкция ОКБ ММ. 119

121 Техническая характеристика установки 1. Напряжение сети переменного тока.. 120/220 в 2. Выпрямленное напряжение в 3. Номинальная нагрузка.,.,. 0,1 4,6 а 4. Наибольшая емкость мкф 5. Число возможных переключений емкости 7 6. Наибольшая потребляемая мощность.. ]0,6 квт 7. Габариты X 370 X 852 мм 8. Вес кг В электрическую схему установки (фиг. 89) входят: источник постоянного тока /, батарея конденсаторов 2 с переключателями 3 и электромагнитный вибратор 4, в якоре которого зажимается упрочняющий электрод 5. Отличие приведенной схемы от обычных схем заключается в том, что в ней отсутствует сопротивление, ограничивающее ток зарядки конденсаторов; функции сопротивления выполняет обмотка трансформатора селенового выпрямителя ВСА-ЗМ, входящего в комплект установки как источник постоянного тока. Трансформатор выпрямителя снабжен магнитным шунтом, позволяющим плавно изменять выходное напряжение в пределах от 30 до 130 в. В результате этого регулировка режима обработки при работе на установке осуществляется за счет изменения величины питающего напряжения. 120

122 В корпусе выпрямителя расположены селеновые столбы, трансформатор, амперметр и вольтметр, пакетные выключатели постоянного и переменного токов, сигнальная лампа и защитная арматура. Снизу к корпусу выпрямителя привернут металлический ящик, в котором размещена конденсаторная батарея, состоящая из трех блоков емкостью 30, 60 и 120 мкф; к блокам конденсаторов от вы- Изделие iв Фиг. 89. Принципиальная электрическая схема установки для упрочнения типа ПП-58: I источник постоянного тока (выпрямитель BCA-3M), 2 батарея конденсаторов. 3 пакетные переключатели, 4 электромагнитный вибратор. 5 упрочняющий электрод прямителя подведены питающие провода цепи постоянного тока. На лицевой стороне ящика расположены три пакетных переключателя, дающие семь различных включений емкостей: 30, 60, 90, 120, 150, 180 и 210 мкф. С правой стороны на ящике находится розетка для включения вилки вибратора, к которой подведено напряжение р 36 в от клемм трансформатора выпрямителя. Две клеммы для подключения изделия ( ) и вибратора ( + ) выведены на переднюю стенку ящика. Установка снабжена вибратором типа В-2у, внешний вид которого изображен на фиг. 90. Фиг. 90. Электромагнитный вибратор установки для упрочения типа ПП

123 Установка завода «Кинап» типа КЭИ-1. Установка КЭИ-1 (фиг. 91) выпускалась заводом «Кинап» в серийном порядке и принадлежит к категориям установок с фиксированными значениями режимов. Фиг. 91. Установка для упрочнения конструкции завода «Кинап» типа КЭИ-1 Техническая характеристика установки 1. Мощность.. 2. Ток питающей сети 3. Емкость: а) наибольшая б) наименьшая. 4. Ток короткого замыкания: а) наибольший б) наименьший 5. Габариты в. Вес 0,3 квт переменный, 220 в 120 мкф б» г;б а 0,25 а 480 X 225 X 370 мм кг Электрическая схема установки завода «Кинап» приведена на фиг. 92. В схеме использован газотронный выпрямитель на лампах ВГ-129. Газотронный выпрямитель снабжен трансформатором, первичная обмотка которого питается от сети переменного тока напряжением 220 в. Помимо вторичной силовой обмотки трансформатор имеет две дополнительные: для питания электромагнитного вибратора и для накала газотронов. Величина выпрямленного напряжения в цепи зарядного контура составляет 150 в. Батарея конденсаторов установки обшей емкостью в 120 мкф состоит из трех блоков емкостью в 6, 34 и 80 мкф. Каждый блок соединен последовательно с группой сопротивлений, составленных из стандартных остеклованных сопротивлений по 500 ом. 122

124 Фиг. 92. Электрическая схема установки завода «Кинап» типа КЭИ-1 Комбинацией включений блоков можно получать режимы, приведенные в табл. 35. Таблица 35 пп. Наименование режима Емкость Ток(в ам (в мкф) j перах) Жесткий... Промежуточный.. Средний Мягкий (доводочный) 120 1, ,75 6 0,25 Все элементы схемы (трансформатор, выпрямитель, конденсаторы, сопротивления и пр.) смонтированы на каркасе, облицованном листовым железом. Передняя и задняя стенки каркаса представляют собой крышки, закрепленные при помощи винтов. В крышках и на дне каркаса имеются отверстия, служащие для охлаждения газотронов и сопротивлений. На лицевой стороне установки в нишах размещены главный выключатель, переключатели режимов и клемма для подсоединения упрочняемого изделия. На правой боковой стенке установки расположены розетки для подключения вибратора и подсоединения установки к сети переменного тока. Устройство вибратора установки показано на фиг. 93. Электромагнитный механизм вибратора состоит из Ш-образного сердечника 1 с катушкой 2 и якоря 3, укрепленного на плоской пружине 4. При прохождении тока через катушку возбуждаются механические колебания якоря и жестко связанного с ним держателя для упрочняющего электрода. Электромагнитный механизм смонтирован в пластмассовом корпусе 7, к которому прикреплена ручка 8

125 Фиг. 93. Электромагнитный вибратор установки завода «Кинап» 1 сердечник электромагнита, 2 катушка электромагнита, 3 якорь. 4 пружина, 5 держатель упрочняющего электрода, 6 провод цепи разряда, 7 корпус, 8 ручка с проложенными в ней тремя проводами: двумя для питания электромагнитного механизма, а третьим для подключения вибратора к разрядному контуру установки. Электроискровая установка «Ионатор С-2». * Установка предназначена для упрочнения инструмента и штампов. Техническая характеристика установки 1. Мощность ,2 квт 2. Ток питающей сети. переменный 220 в 3. Емкость: а) наибольшая...60 мкф б) наименьшая * 4. Ток короткого замыкания: а) наибольший... 2,5 а б) наименьший... 0,1» 5. Рабочее напряжение: а) наибольшее в б) наименьшее » 6. В е с... 5 кг В схему установки (фиг. 94) входят: а) трансформатор, имею щий ступенчатую регулировку; б) селеновый выпрямитель, состав 124 Конструкция института Оргтрансмаш.

126 ленный из 24 селеновых шайб диаметром 45 мм; в) конденсаторная батарея, набранная из шести конденсаторов по 10 мкф каждый; г) коммутационная и контрольно-измерительная аппаратура. Все элементы электросхемы размещены в железном корпусе (фиг. 95) размером 124 X X 204 Х 204 мм. На лицевую сторону корпуса вынесены контрольно-измерительные приборы, главный выключатель, четыре переключателя напряжений и два переключателя режимов. Клеммы для подключения установки к сети переменного тока и клеммы для подсоединения вибратора также находятся на лицевой стороне корпуса. Установка снабжена вибратором облегченной конструк Фиг. 94. Электрическая схема установки «Ионатор С-2»: I трансформатор, 2 селеновый вы прямитель, 3 вольтметр. 4 амперметр, 5 конденсатор на 30 мкф. 6 конденсатор н а 30 мкф. 7 вибратор. 8 переключатель трансф орматора, 9 переключатель емкости, 10 переключатель емкости, 11 выключатель сети, 12 предохранитель, 13 штепсельная вилка ции (вес 150 г). Электромагнитный механизм вибратора, состоящий из сердечника с катушкой и штока с плоской пружиной, размещен внутри карболитового кор- "С Г Г Фиг. 95. Обшнй вид установки для упрочнения «Ионатор С-2» пуса обычного лампового патрона. К концу штока при помощи переходной текстолитовой втулки прикреплен держатель для упрочняющего электрода. На фиг. 96 показан общий вид вибратора установки «Ионатор С-2». 125

127 п и S Г* 6 ' П -1» 5 Фиг. 96. Общий вид вибратора установки «Ионатор С-2»: I управляю щ ий электрод, 2 шпилька, 3 соединитсяыш» втулка, 4 ш ток, Б втулка, 6 мембрана, 7 гайка, в корпус, в катуш ка, 10 сердечник, 11 магяитопровод, 12 втулка, 13 пружинное кольцо, 14 крышка корпуса, 16 провод катушки, 16 силовой провод, 17 прокладка, 18 головка корпуса, 10 асбестовая набивка Я ТЕ Х Н И К А БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРОИСКРОВЫХ СТАНКОВ И ПРОТИВОПОЖАРНАЯ ТЕХНИКА 1. К обслуживанию и работе на электроискровых станках и установках допускаются лица, прошедшие техминимум по электроискровой обработке и сдавшие экзамены по технике безопасности. 2. Работающий должен выполнять только те производственные операции, для которых соответствующий станок или установка предназначены. 3. Лица, допущенные к обслуживанию электроискровых станков и установок, должны уметь оказывать первую помощь пострадавшим от поражения электрическим током. 4. В помещении со станками и установками должна находиться аптечка для оказания первой помощи при несчастных случаях- 5. Во время работы в помещениях должно неотлучно находиться не менее двух человек. 6. Присутствие посторонних у рабочего места во время работы воспрещается. 7. На полу перед каждым электрощитом, источником питания и станком должен быть положен резиновый коврик. Н. На всех станках, пультах и щитах должны иметься соответствующие предупредительные плакаты. 126 ч..

128 9. Все оборудование должно быть надежно заземлено. Качество заземления должно проверяться согласно правилам технической эксплуатации электрических устройств. 10. Воспрещается снимать с электроискровых станков и установок щитки, ограждающие электрические устройства. 11. Воспрещается прикасаться руками при включенном напряжении к токоведущим частям станков и установок. Наличие напряжения на установках должно указываться сигнальными лампами. 12. Воспрещается производить переключение емкостей при включенном напряжении. 13. Персонал, обслуживающий станки, должен иметь резиновые перчатки, а обслуживающий установки для упрочнения защитные очки со светлосиними стеклами. 14. После окончания работы на установках для упрочнения конденсаторная батарея должна быть разряжена путем соприкосновения электродов при выключенной цепи питания. 15. Рабочее место у электроискровых станков и установок должно иметь хорошее освещение. 16. В помещении для электроискровых станков должна быть оборудована общая вытяжная вентиляция и местная у отдельных мощных станков. 17. При подготовке станка к работе необходимо соблюдать следующие условия: установку электрода-инструмента и изделия производить со снятым напряжением и замкнутыми накоротко конденсаторами; после погружения электродов в рабочую жидкость ее уровень над поверхностью изделия должен быть не менее: 60 мм при работе на жестких режимах; 40 мм при работе на средних режимах; 15 мм при работе на мягких режимах. 18. При возникновении пожара прежде всего необходимо обесточить установку. Тушение пожара в зоне работы установки водой и пенными огнетушителями, без предварительного отключения ее ог источника питания, запрещается. 19. В месте расположения установки воспрещается держать запас керосина или масла. 20. При окончании работы на установке горючее должно быть слито из рабочей ванны в закрытые баки и отправлено на хранение в специально отведенное помещение. 21. Воспрещается ближе 5 м от установки держать легко воспламеняющиеся материалы. 22. Воспрещается вблизи установки курить, пользоваться паяльными лампами, горелками. 23. Воспрещается защищать от разбрызгивания ванну станка бумагой, картоном или другими воспламеняющимися материалами. 24. В месте расположения электроискрового станна должен быть специальный порошковый или углекислотный огнетушитель. 127

129 О П Ы Т РАБО ТЫ А Р ТЕ Л Е Й ПРОМЫСЛОВОЙ КО О ПЕРАЦИИ В ОБЛАСТИ ЭЛЕКТРО ИСКРО ВО Й О БРА БО ТКИ В артелях промысловой кооперации электроискровой способ обработки металлов применяется в большинстве случаев для повышения стойкости металлообрабатывающего инструмента. Другие операции, осуществляемые этим способом, в артелях пока что существенного распространения не получили. Внедрение электроискрового упрочнения в производство артелей промысловой кооперации относится к началу 1949 г. К настоящему времени в системе насчитывается до двадцати артелей, применяющих этот способ повышения стойкости инструмента. Электроискровое упрочнение режущих частей инструмента и штампов широко применяется в артелях Ленинградского городского промыслового совета: «Металлоинструмент», «Металлист-кооператор», «Металлоштамп», «Сатуры», «Электроарматура», «Красный напильник», «Электрооборудование», «Электротехприбор», «Кромет», «Ленэмальер», «Штампметиз», «Вело». В номенклатуру упрочняемого инструмента входят вырубные штампы для холодной штамповки, калибровочные штампы, резцы, напильники, зубила, полотна ножовочные, цапфенборы под кусачки и плоскогубцы. Только одна артель «Красный напильник» располагает установкой промышленного образца (типа КЭИ-1 завода «Кинап»)- Во всех остальных артелях Ленгорпромсовета эксплуатируемые электроискровые установки изготовлены собственными силами с электрической схемой, в большинстве своем аналогичной схеме установки завода «Кинап». Так, например, в артели «Металлоштамп» в эксплуатации находится установка, электрическая схема которой приведена на фиг. 97. * Фиг. 97. Электрическая схема установки артели «М еталлоштамп» Установка не имеет собственного источника постоянного тока и для питания схемы использован мотор-генератор (рабочее напряжение 120 в), обслуживающий плоскошлифовальный станок. Заряд- * М онтаж установки выполнен электриком артели т. Кудряшевым. 128

130 чая цепь установки включает три группы сопротивлений (/?( = 220 ом, /?2= 120 ом и R 3 8 O ом), соответственно соединенных последовательно с тремя группами конденсаторов (С = 4 мкф, Cz 40 мкф и С3 = 80 мкф). Подключение указанных групп к разрядному промежутку позволяет получить семь различных режимов (см. табл.36). Таблица 36 Характеристика режимов Номера режимов С м кф I К 3 амперы... 0,55 1,00 1,55 1,50 2,05 2,50 3,05 Электрическая часть установки смонтирована в корпусе, имеющем вид шкафчика прямоугольной формы, размером 35 X 40 см и высотой 70 см. В верхней части корпуса установки расположены три блока конденсаторов: емкостью 4; 40 и 80 мкф. Несколько ниже конденсаторов размещены три секции сопротивлений, намотанных Фиг. 98. Установка артели «Металлоштамп» 129

131 из нихромовой проволоки диаметром 0,3 мм. На передней доске корпуса установки размещены главный выключатель и три переключателя режимов; все четыре выключателя кнопочного типа Верхняя крышка корпуса служит рабочим местом при обработке на нее непосредственно кладут упрочняемые штампы и инструмент. Контрольно-измерительные приборы в установке отсутствуют, так как при фиксированных значениях режимов в них нет необходимости. Вибратор, который также смонтирован силами артели, по своей конструкции аналогичен вибратору от установки завода «Кинан». Однако для облегчения веса габариты корпуса и рукоятки вибратора несколько уменьшены по сравнению с промышленным образцом. На фиг. 98 показано упрочнение штампа на установке артели «Металлоштамп». По данным артели получаемая на установке максимальная емкость, равная 124 мкф, обеспечивает производительную работу только при упрочнении штампов средних размеров; для упрочнения крупных штампов емкость должна быть увеличена до 200 мкф. В артелях Ленгорпромсовета используются установки не только с фиксированными значениями режимов, подобные описанной выше. Например, в артели «Примус» была изготовлена установка с разобщенными емкостями и сопротивлением, по схеме, приведенной на фиг. 99. Фиг. 99. Электрическая схема установки артели «Примус»: I _ зарядное сопротивление. 2 амперметр аарядной цепи, 3 -- вольтметр зарядной цепи, 4 амперметр разрядной цепи, 5 батарея конденсаторов, в упрочняющий электрод, 7 изделие, 8 вибратор При монтаже схемы в качестве зарядного сопротивления были использованы имеющиеся в наличии стандартные ползунковые реостаты. Так как установка не имеет фиксированных режимов (регулировка режима обработки производится путем подбора соответствующих величин емкости и ограничивающего сопротивления), при монтаже ее были предусмотрены необходимые контрольно-измерительные приборы. На фиг. 100 показано упрочнение рабочей поверхности пуансонов на установке артели «Примус». Во всех артелях Ленгорпромсовета в качестве материала упрочняющего электрода при упрочнении инструмента и штампов применяется преимущественно твердый сплав марки Т15К6. * В настоящее время я связи с ликвидацией артели «Примус» установка пе редана артели «Вело». 130

132 Параметры режимов упрочнення, в зависимости от вида упрочняемого инструмента, находятся в следующих пределах: по напряжению от 50 до 220 в; по току короткого замыкания от 0,25 до 3 а; по емкости от 1,0 до 200 мкф. При этом выбор режима обработки применительно к каждому конкретному случаю зависит от опыта рабочего, производящего упрочнение. Рабочие поверхности инструмента, подвергающиеся упрочнению, предварительно очищаются от следов окалины, ржавчины и других загрязнении. Упрочнению подвергаются: на вырубных штампах торец пуансона и кромки матрицы, на штампах горячей штамповки облойная часть штампа и кромки контура; фасонные фрезы упрочняются по задней грани; на сверлах упрочняется задняя грань и ленточка на длине мм, а на резцах передняя грань; при упрочнении цапфенборов под кусачки и плоскогубцы обработке подвергаются канавки. Как свидетельствуют работники артелей, стойкость упрочненных инструмента и штампов возрастает от 3 до 4 раз. По сравнению с системой Ленгорпромсовета, электроискровое упрочнение инструмента в артелях Мосгорпромсовета получило 131

133 менее широкое распространение. И з семидесяти метал 220/36 е лообрабатывающих артелей -гго системы пока лишь три артель «Электрооборудование», Второй и Восьмой механические заводы в полной мере освоили этот способ повышенной стойкости ^лллинструмента. С %~/>г В артели «Электрооборудование» в эксплуатации находится установка конструкции Ленинградской лесотех СзL ч Rj Пщипактмп VW '-J плита нической академии, приобретенная артелью у Цнилэлектрома. Электрическая схема установки приведена на и г Электрическая схема установки артели «Электрооборудование» фиг В артели с помощью этой установки успешно производится упрочнение вырубных и гибочных штампов (режимы указаны в табл. 37). Характеристика режима упрочнения Таблица 37 Номера рубильников включения режимов 1 ~ 2 i 3 Напряжение (в вольтах) Ток короткого замыкания (в амперах) 0.5 1,0 Емкость (в мкф) По утверждению работников артели при упрочнении указанного инструмента достигнуто двух-трехкратное повышение его стойкости. В настоящее время в артели «Электрооборудование» ведутся работы по созданию более мощной установки для упрочнения и электроискрового станка, предназначенного для изготовления штампов. Руководит работами инж. Т. И. Мокеева. На Втором механическом заводе силами заводских работников изготовлена и приведена в действие электроискровая установка типа ПП-58 *. По сравнению с установкой П П -58 (см. раздел 4 главы третьей) в заводскую установку внесен ряд существенных изменений, улучшающих ее эксплуатационные качества. Так, пульт-при- * Работой руководил инженер Л. В. Носов. 132

134 ставка сделана выдвижной и ее верхняя крышка используется ripir упрочнении как контактная плита; изготовлен специальный передвижной шкаф-верстак; пакетные переключатели заменены более удобными кнопочными; кнопочное устройство, включающее катушку вибратора, заменено однополюсным переключателем, что сделало вибратор более удобным в работе. На фиг. 102 дан общий вид установки для упрочнения, изготовленной на Втором механическом заводе Упрочнению твердым сплавом Т1 5 К 6 (режимы указаны в табл. 38) на заводе подвергаются сложные комлаундные штампы для вы рубки роторных и статорных пластин электромоторов, штампы для вырубки сердечников трансформаторов и дросселей. Отмечено 2 2,5-кратное увеличение стойкости штампов. л 1ПО ~ 0 Фиг Установка Второго механического завода Таблица 38 Классификация штампов Сила тока (в амперах) Напряжение (в вольтах) Емкость (в мкф) 1ростой конфигурации, зазор до 0,04 мм Го же, зазор 0,03 мм , юльшие простой конфигурации большие сложной конфигурации... 0, Кроме штампов упрочнению подвергается режущий инструмент, как, например, резцы, сверла, метчики, прорезные и резьбовые 1 Аналогичная установка изготовлена и пушена в эксплуатацию артелью Восьмой механический завод.

135 фрезы и т. п. Повышение стойкости инструмента доходит до 200%. На заводе ведется работа по использованию упрочнения для целен восстановления размеров изношенного режущего и мерительного инструментов. В а ртелях Павловского куста объемная штамповка является основным звеном производственного процесса. Основная трудность, с которой сталкивались в артелях, заключалась в трудоемкости обычно применяемой технологии восстановления размеров ручья изношенного штампа (см. в табл. 27 графу «механический способ»). Следствием этого явилась необходимость в изыскании путей совершенствования технологии, путей, которые позволили бы сократить трудоемкость и затраты, сопряженные с выполнением операций по восстановлению изношенных штампов. Эта задача в системе промысловой кооперации впервые была решена в 1951 г., когда Павловская артель им. С. М. Кирова перенесла в свое производство опыт Ленинградского завода «Красногвардеец» по электроискровой обработке ковочных штампов. В артели на участке электроискровой обработки, располагающем двумя станками типа ЭИСК-3 завода «Красногвардеец», производится восстановление рабочих ручьев ковочных штампов (материал штампов сталь марки 5ХНМ ), изношенных при эксплуатации в кузнечном цехе. Станки питаются постоянным током напряжением 230 в. Источником тока является динамомашина мощностью 16 квт. Весь технологический процесс восстановления штампа состоит всего лишь из двух операций: сошлифования плоскостей штампа и электроискрового углубления профиля ручья, производимого в среде керосина. Сошлифование плоскостей штампа для снятия разгарных трещин производится на глубину 0,2^- 0,5 мм. После сошлифования профиль рабочего ручья штампа обрабатывается на режиме U 100 в, С = 24 мкф и 1 р = 2 а. Обработка на этом режиме в зависимости от размера штампа производится в течение 0,66 1,50 часа. Скорость обработки (скорость углубления электрода-инструмента) составляет примерно 0,005 0,006 мм/мин. По истечении указанного времени следует переключение на чистовой режим U 100 в, С = 2 мкф и /р = 0,2 а. Обработка на указанном режиме производится примерно в продолжение 15 мин. Величина углубления профиля ручья штампа в результате обработки достигает 0,05 мм. Далее следует обработка ручья под магазин для облоя. Обработка производится на черновом и чистовом режимах. Электрические параметры чернового режима следующие: U 150 в, С 234 мкф, / р = 10 а. Скорость обработки на черновом режиме достигает примерно 0,02 мм/мин. Окончательная чистовая обработка ручья под магазин для облоя производится в течение 5 мин. на режиме со следующим значением электрических параметров: I) 100 и, С 24 мкф и 1 = 2 а. 134

136

137 Чистота поверхности ручья штампа после обработки на чистовом режиме (U = 100 в, С = 2 мкф, /р = 0,2 а) соответствует примерно 5-му классу по ГО С Т и удовлетворяет требованиям, предъявляемым к штампам в условиях производства артели. Кроме того, в большинстве случаев после электроискровой обработки для уменьшения шероховатости поверхность ручья зачищается оселком и мелкой наждачной шкуркой. Электроискровая обработка штампов с ручьями несложной формы, как, например, штампов для дуги к замкам (площадь обработки 2450 мм2), производится одним электродом-инструментом, используемым' на черновом и чистовом режимах. После обработки на черновом режиме профиль изношенного электрода-инструмента восстанавливают слесарным путем. Обработка штампов сложной формы, например штампов для ножниц (площадь обработки 1570 мм2), производится двумя электродами-инструментами, используемыми соответственно на черновом и чистовом режимах. Электроды-инструменты для обработки штампов изготовляются из красной меди. Последовательность изготовления электродов-пн струментов следующая: 1) ковка заготовки с припуском 1 мм на сторону по всему контуру (толщина заготовки для всех изделий мм); 2) шлифовка двух плоскостей заготовки; 3) разметка контура; 4) строжка контура; 5) слесарная обработка контура на базе одной из шлифованных сторон с точностью 0,05 мм; 6) пайка хвостовика. В ряде случаев для более полного использования при электроискровой обработке штампа материала электрода-инструмента к последнему припаивается стальная пластина такого же контура толщиной 5 г 10 мм. По сведениям работников артели такой электродинструмент до полного износа позволяет произвести обработку 50 штамповых ручьев. При этом, как и в предыдущем случае, искажения профиля электрода-инструмента, возникшие в процессе электроискровой обработки ручья штампа, перед последующей обработкой исправляются слесарным путем. С момента внедрения и по настоящее время в артели им С. М. Кирова ведется повседневная работа по восстановлению электроискровым способом размеров ручьев ковочных штампов. На этой работе занято трое рабочих один на обслуживании станков и двое* на изготовлении электродов-инструментов. За одну смену рабочий, работающий на двух станках, производит обработку четырех пар штампов для штамповки дуги замка и четырех магазинов для облоя На фиг. 103 показаны электроискровой станок, эксплуатируемый в артели, и ковочные штампы, восстановленные с его помощью.

138 П Р И Л О Ж Е Н И И Приложение I В Ы Б О Р С Е Ч Е Н И Я ПРО ВО ДО В И П Л А В К И Х П Р Е Д О Х Р А Н И ТЕ Л Е Й * Если температура провода поднимается выше определенного предела, зависящего от материала его изоляции, последняя начинает обугливаться или даже тлеть, что может яви тьс я причиной пожара. Предельная допускаемая температура нагрева проводов составляет 55 д л я проводов с резиновой изоляцией. Если наивысшая темпера - гура окружающего воздуха составляет 30, то максимально-допустимое повышение температуры равно 25. Предельные нагрузки (токи) для разного рода проводов приведены в табл. I. Таблица 1 чение жилы (в мм3) Нагрузка для различных марок проводов изоляцией (в амперах) Ш Р, ПР, П Р Г с резиновой ПРГО-1000, ПР-500 и ПРГО -2000, проложенные в трубках по 2 по 3 по 4, ' '

139 Чтобы ток в проводе или в обмотке машины не превысил допустимой величины, применяются различные приспособления, автоматически отключающие цепь от источника энергии при перегрузках. Простейшим из таких приспособлений является плавкий предохранитель, который представляет собой короткий участок цепи с пониженной термической устойчивостью. Плавким предохранителем является легкоплавкая проволока или пластинка из меди, свинца или серебра, включенная в цепь тока. При возрастании тока выше номинального, на который рассчитан предохранитель, последний плавится и отключает защищаемый участок цепи. Характерной величиной для плавкого предохранителя является его номинальный ток, который предохранитель должен выдерживать долгое время, не разрушаясь. Данные о плавких предохранителях (материал медь) для различных нагрузок в цепи приведены в табл. 2. Таблица 2 Номинальный ток плавкой вставки (в амперах) Число проволок Диаметр проволоки (в мм) SO 2 0, , , , ,

140 Приложение 2 О С Н О ВН Ы Е И З О Л Я Ц И О Н Н Ы Е М А Т Е Р И А Л Ы Ниже приведены краткие сведения о наиболее употребительных изолирующих материалах. 1. Бакелит представляет собой смолу, получаемую путем нагре вания смеси фенола (карболовой кислоты) и формалина в присутствии аммиака. В зависимости от условий, в которых протекает этот процесс, получаются различные сорта бакелита: одни (плавкие) применяются д ля пропитки бумаги (бакелизированная бумага), служащей д ля изоляции обмоток машин, а другие (неплавкие) д л я изготовления втулок, выводов высокого напряжения и др уги х изделий. 2. Бумага кабельная это бумага из сульфатной целлю лозы, пропитанная маслом. Она служ ит д л я изоляции кабелей д р у г о т друга и от свинцовой оболочки, а также д л я изготовления конденсаторов. В последнем случае пропитка минеральным маслом часто за меняется пропиткой парафином, соволом, касторовым маслом или. аналогичными веществами. 3. Дерево применяется, главным образом, д л я выполнения конструкций, поддерживающих провода; сравнительно редко пропитанное парафином, олифой или маслом дерево применяется в качестве конструктивных элементов аппаратуры (стержни, тя ги, траверзы и т. п.). 4. Лакоткань представляет собой полотно или батист толщиной 0,1 0,5 мм, пропитанный светлым (ж елтая) масляным или асфальтовым (черная) лаком; употребляется д л я изоляции обмоток электрических машин. 5. Масло трансформаторное принадлежит к высоким сортам жидких нефтяных масел; применяется главным образом д л я и зо л я ции и охлаждения трансформаторов, д л я заполнения баков масляных выключателей, д л я пропитки кабельной бумаги и как рабочая жидкость при электроискровой обработке. 6. Миканит прессованная масса из листков слюды и шеллака; в качестве связующего материала применяются борнокислый свинец, жидкое стекло, фосфорная кислота (жароупорный м иканит) или копаловый лак с примесью 2 % касторового масла (гибкий миканит). Применяется в коллекторах электрических машин и вообще используется на изолирующие прокладки. 7. Мрамор кристаллический известняк, состоящий главным образом из карбоната кальция; употребляется д л я изго то вле ни я распределительных щитов. Мрамор, содержащий медный колчедан, железные окислы или другие проводящие вклю че ния, д л я использования его в качестве изолятора непригоден. 139'

141 8. Парафин воскообразное вещество белого цвета, получаемое из нефти или каменноугольной смолы; применяется для пропитки бумаги конденсаторов. 9. Полистирол синтетическая смола; широко применяется в радиотехнике; шайбы из полистирола употребляются в коаксиальных кабелях с воздушной изоляцией. 10. Прессшпан прессованный картон высокого качества, толщиной 0,1 5 мм; употребляется для изоляции обмоток в пазах машин и на всякого рода изоляционные прокладки. 11. Резина мягкая резиной называются материалы, основной составной частью которых является натуральный или синтетический каучук. Так как каучук на воздухе, а особенно в присутствии озона, окисляется, теряя при этом ряд ценных свойств, то его вулканизируют, т. е. прибавляют к нему серу. М ягкая резина содержит от 2 до 12% серы. Она применяется для изоляции проводов и некоторых видов кабелей. 12. Слюда слоистый минерал; в качестве изоляционного материала применяются два вида слюды: мусковит и флогопит. Натуральная слюда идет на изоляцию конденсаторов, ламп накаливания, электронных ламп, электронагревательных приборов, а также для изготовления изоляционных шайб всякого рода, как сырье для изготовления миканита и тому подобных материалов. 13. Совол представляет собой синтетическую жидкость; применяется в качестве заменителя трансформаторного масла и как негорючий материал имеет перед ним преимущество. Благодаря вы соким диэлектрическим свойствам особенно целесообразно его использовать для пропитки конденсаторов. 14. Стекло из стекла изготовляются изоляторы для проводов низкого напряжения. В последнее время начали производить гибкое стеклянное волокно и пряжу из него. Преимуществом этих материалов перед волокнистыми веществами является высокая теплоустойчивость. 15. Фарфор основной материал для изготовления изоляторов высокого и низкого напряжения. 16. Фибра продукт переработки высококачественной бумаги; употребляется в тех случаях, где не требуются особенно высокие качества изолирующего материала, например, для изготовления оснований и крышек низковольтных выключателей и тому подобных установочных материалов. 17. Шеллак естественная смола; применяется для покрытия катушек электрических машин, для изготовления различных лаков и в качестве связующего материала при изготовлении миканита и других комбинированных материалов. 140

142 18. Шифер продукт уплотнения осадочных пород; приме* няется для изготовления оснований предохранителей, рубильников и т. п., реже для изготовления распределительных щитов. 19. Эбонит твердая вулканизированная резина, содержащая 25 40% серы; из эбонита делаются изоляционные трубки и разные мелкие детали электроизмерительных приборов, электроаппаратуры и т. п. 20. Текстолит представляет собой прессованную многослойную ткань, пропитанную бакелитовым лаком. Прессование происходит в горячем виде. Выпускается в виде прутков круглого сечения, а также листов. Текстолит прочен и не хрупок и применяется для изготовления щитков, деталей пультов управления, изоляционных прокладок, втулок и др. 21. Гетинакс изготовляется подобно текстолиту из специальной бумаги. Сфера применения аналогичная с текстолитом. Приложение 3 0- Х А Р А К ТЕ Р И С ТИ К А КОНДЕНСАТО РО В ТИ П А К Б Г-М Н Рабочее напряжение (в вольтах) ** во (О m СО и «3. х И ео S н со 1 S 1 Н CJ Я g СО S н 'jc X* и 1 S я и * X и 5 о s s ' «=3 CQ 5 g ч 3 CQ d j 3 CQ э CQ э ез (в миллиметрах) 1 / 0.5 _ I I со j X j I Примечание. Конденсаторы типа К Б Г работают в интервале температур от 60 до + 60, в условиях повышенной влажности (до 95 -= 98%) и при пониженном атмосферном давлении (до 150 мм рт. ст.)

143 Приложение 4 Д А Н Н Ы Е Д ЛЯ РАСЧЕТА РЕОСТАТОВ (ЗАРЯД НЫ Х СОПРОТИВЛЕНИЙ) В реостатах со ступенчатой регулировкой изменение величины сопротивления достигается путем перестановки рычага на соответствующие контакты реостата. Реостатные контакты, изготовляемые из меди или латуни, бывают двух видов круглые и трапециевидные. Площадь контакта определяет величину допустимой токовой нагрузки. В табл. 1 приведены допустимые нагрузки для круглых и трапециевидных контактов стандартных размеров. Таблица 1 Род нагрузки Трапециевидные контакты Круглые контакты длина 25 мм длина 35 ММ диаметром (в мм) средняя ширина средняя ширина (в мм) (в мм) Сила тока (в амперах) Длительная Кратковременная При нормальной работе реостата температура проволоки не должна превышать 200 н 250 для никелина и 300 -f- 360 для константана. Д л я соблюдения этого условия допустимая плотность тока для реостатной проволоки при диаметрах ее от 0,1 до 3 мм должна составлять от 16 до 4 а/мм2 (большее значение плотности тока относится к меньшему диаметру). При использовании принудительного охлаждения спиралей с помощью вентилятора приведенные значения плотности тока могут быть повышены на 35 -^40%. Расчет реостатов из нихромовой проволоки производится на основании данных табл. 5 (см. ниже), в которой приведена температура нагрева проволоки в зависимости от ее сечения и тока нагрузки. По этой таблице, зная силу тока и задаваясь допускаемой температурой нагрева нихромовой проволоки, определяют ее сечение. По установленному сечению на основании данных табл. 4 производится дальнейший расчет реостата. 142

144 Таблица 2 Никелиновая проволока Удельное сопротивление...0,4 ом мм*/м Температура плавления * 1 Допустимая температура Температурный коэфициент. 0, o g - нагрева проволоки в Удельный ве с...8,98 г/см* р е о с та те Диаметр (в мм) Поперечное сечение (в мм*) Сопротивление 1 м проволоки при 20 (в ом) Вес 100 м проволоки (в кг) Сопротивление 1 к г проволоки (в ом) Максимальная нагрузка (в а мперах) 0,05 0, ,06 0, ,07 0, i 0, ,06 0, ,10 0, ,11 0,0095 0,12 0,0113 0,14 0,015 0,16 0,0201 0,18 0,0254 0,20 0,0314 0,22 0,038 0,25 0, ,0015 0,30 0,0706 0,35 0,096 0,40 0, , ,196 0,55 0,238 О.60 0,283 0,65 0, , i 0,503 0,90 0,630 1,0 0, , , ,54 1,60 1 2,01 1,80 2,54 2,0 3,14 2, , ,80 6,15 3,00 7,05 3,50 9, , , , , , , , , , , ,7 0,018 0,023 12,7 0,028 10, ,1 0,044 6,5 0,054 5,6 0,063 4,2 0, ,11 2,5 0, ,175 1,7 0, ,255 1,2 0,3 1,0 0,345 0,8 0,45 0,62 0,57 0,50 0,17 0,42 0,85 0,35 1,0 0,26 1,4 0,2 1,8 0,157 2,3 0,127 2,8 0, ,08 4,4 0,065 5,5 0,057 в.з 0, ,032 И , , , , , , , , , , о ,8 2, , , , , , , , , , ,2 12, , , ,5 6,9 25,5 4,5 3, , ,9 48 0, ,

145 Таблица $ Константах а) Круглая проволок а Удельное сопротивление.. 0,50 ом/мм1, м Температура плавления е nywin. 1 Допустимая температура на- Гемпературнын коэфнпнент. 0, проволок* в рео- У дельным вес г/см* с и т е...500е' Диметр (в мм) Поперечное Сопротавлесеченне ете 1 проволока (в ММ1) 1 (в ом) Вес 1 м проволока (в кг) Длина 1 кг проволока ( в м) Макса мальма нагрузк.1 (в амперах) 0,04 0, В ОД» , ,05 0, , ,43 0, , , , ,6 0, j6 0, ,10 0, ,7 0, » 0,11 0, ,6 0, , , a w , ,5 0, С 369 1, , , ,38 0, Л» , ,22 0,038 13, ,25 0,049 10,2 0, ,4 0.2$ 0,0615 8,12 0, ,7 0^30 0, V ш

146 Продолжение Диаметр (в мм) Поперечное сечение (в мм2) Сопротивление 1 м проволоки (в ом) Вес 1 м проволоки (в кг).длина 1 кг проволоки (в м) Максимальная нагрузка (в амперах) 0,35 0,096 5,21 0, ,40 0,1256 3,97 1, ,2 0,45 0,159 3,14 1, ,50 0,196 2,545 1, ,5 0,55 0,238 2, ,1 0,60 0,283 1,765 2, ,8 0,65 0,332 1,510 2, ,70 0, ,3 0,80 0,503 0,995 4, ,7 0,90 0,636 0,787 5, ,2 1,0 0,785 0,637 6, , ,95 0,526 8, ,13 0, ,7 1,4 1,54 0,325 13, , ,01 0,549 17,5 57,1 22,5 1,8 Э,54 0,196 22,5 44,44 25, ,14 0, , ,20 3,8 0, ,30 32,4 2,50 4,9 0, , ,80 6,15 0, , ,05 0, , ,50 9,6 0, , ,0396 НО ,6 0, , , Ю

147 6) Лента Толщинрина Ши Сечение (в ленты ленты мм2) (в мм) (в мм) Сопротивление 100 м ленты (в ом) при 20 при 600о при Вес 100 м ленты (в кг) Сопротивление 1 кг ленты (в ом) Максимальная допустимая нагрузка» (в амперах) 0,1 2 0, , ,6 0, , , ;б- 0,125 0,5 0, , ,6-0,05 0,5 0, , щ 0,05 0,4 0, , ' Таблица 5 Диаметр нихромовой проволоки (в мм) Температура (в градусах) Сечение (в мм'- ) H arp у 3 к а (в а мп ера *) 0,10 0,17 0,24 0,36 0,48 0,57 0,66 0,73 0,81 0,94 0, ,11 0,19 0,27 0,40 0,52 0,62 0,72 0,80 0,88 1,05 0, ,12 0,20 0,30 0,43 Р.60 0,70 0,80 0,88 1,00 1,18 0, ,13 0,24 0,34 0,50 0,65 0,75 0, ,08 1,30 0, ,14 0,25 0,38 0,54 0,70 0,82 0,92 1,03 1,15 1,45 0,0153» 0,15 0,28 0,42 0,58 0,75 0,88 1,00 1,10 1,25 1,55 0,01767' 0,16 0,30 0,45 0,62 0,80 0,95 1,08 1,20 1,32 1,65 0,0201 0,17 0,34 0,48 0,66 0,85 1,00 1,15 1,28 1,40 1,80 0,0227 0,18 0,36 0,52 0,72 0,90 1,05 1,20 1,35 1,50 1,94 0, ,40 0,62 0,82 1,00 1,20 1,35 1,55 1,70 2,20 0,0314 0,22 0, ,90 1,10 1,35 1,50 1,70 1,90 2,45 0,0380 0,25 0,54 0, ,30 1,55 1,75 2,00 2,20 2,88 0,0491 0,28 ОД) 0, ,50 1,75 2, ,55 3, & Ш

148 Диаметр 1 «ихромо-i волоки ]00 /в мм) Продолжение Температура (в градусах) Сечение (в мм'-') Нагрузка (в амперах) 0,30 I 0,65 1,00 1.3!) 1,63 1,90 \ 2,18 2, ,60 0,0707 «.32 0,72 1, ,75 2,05 2,35 2,65 3,00 3, ,35 0,80 1,25 1,65 1,98 2,30 2,62 3,00 3,38 4,45 0,0962 0,40 0,95 1,50 1,95 2,35 2, ,55 4,05 5,80 0,1257 0,45 1,10 1,72 2,30 2,75 3,15 3,60 4,15 4,80 6,20 0,1590 0,50 1,25 1,95 2,62 3,15 3,62 4,20 4,80 5,45 7,20 0,1963 0,55 1,42 2,20 2, ,12 4,80 5,50 6,20 8,15 0,2376 0,60 I 1,60 2,48 3,30 4,00 4,65 5,40 6, ,20 0,2827 0,65 I 1,75 2,75 3,70 4,45 5,20 6,00 6,90 7,90 10,25 0, ,00 4,05 4,90 5,75 6, ,75 11,30 0,3848 0,75 2,12 3,28 4, Ю 5,35 6,34 7, ,60 12, ,80 2,30 3,55 4,78 5,80 6,90 7,95 9,24 10,50 13,55 0,5027 0, ,74 5,15 6,20 7, ,06 11,40 14,70 0,5674 0,90 2,70 4,10 5,55 6,80 8,10 9,40 10,90 12,40 15,90 0,6362 0,95 2, ,94 7,15 8,65 10, ,35 17,15 0, ,15 4,70.6,35 7,80 9,30 10,90 12,65 14,40 18,40 0,7851 1,10 3,60 5,30 7,20 8,70 10,60 12,10 14,20 16, , , ,00 9,80 11,90 13,70 16,00 18, , , ,90 13,30 15, ,80 26,80 1,3273 1,40 4,80 7,30 9,80 12,00 14,60 17,00 19, ,70 1,5391 1,50 5,30 8,00 10,90 13,30 16,10 18,60 21,90 25,60 32,70 1,7671 1,60 5,60 8,70 11,80 14,40 17,50 20,20 23,70 27,80 35, ,70 6, ,90 15,80 19, ,90 30,40 38,80 2, ,80 10,20 14, ,60 23,80 28, ,20 2,

149 Г1 родолжемн е- Диаметр нихромовой проволоки (в мм) Температура (в градусах) Сечение (в мм?) Н а г р у 3 к а (в а м п е р а к) ,20 11,00 15,00 18,40 22,30 55,70 30,00 35,30 45,50 2,8553' 2,00 7,80 11,90 16,10 19,70 24,00 27,60 32,30 37,90 48,70 3,1416-2,10 8,35 12,70 17,40 21,10 25,70 29,60 34,60 40,60 52,50 3,4636-2,20 8,80 13,50 18,50 22,50 27,30 31,60 36,80 43,20 56,00 3,8013-2,30 9,40 14,40 19,70 23,90 29,00 33,60 39,10 45,80 59,50 4,1543-2,40 10,00 15,40 20,80 25,40 30,70 35,70 41,60 48,70 63,30 4,5239 2,50 10,65 16,40 22,10 26,90 32,50 37,90 44,00 51,40 67,00 4,9087 2,60 11,20 17,30 23,30 28,50 34,30 40,00 46,60 54,20 71,10 5,3093 2,70 11,90 18,20 24,60 30,00 36,00 42,20 49,10 57, ,7256-2,80 12,60 19,30 25,80 31,50 38,00 41,50 51,50 60,00 79,00 6,1575 3,00 14,00 21,20 28,50 34,70 42,10 49,00 57,00 66,00 87,00 7,0686-3,20 15,40 23,20 31,10 38,10 46,00 53,50 62,20 72,40 95,50 8,0424 3,40 16,90 25,40 34,00 41,80 50,00 58,50 68,00 79,00 104,20 9,0792 3,60 18,50 27,70 37,00 45,40 54,50 63,50 74,00 85,70 113,00 10,1788-4,00 22,00 32,20 43,10 53,20 63,50 74,20 86,00 99,00 131,40 12,5664 4,40 25,60 37,40 49,70 61,30 73,20 85,20 99,30 113,40 150,80 15,2053- $80 29,80 43,00 57,70 71,30 84, ,80 129,30 174, &

150 Р А Б О Ч И Е Ч Е Р Т Е Ж И Э Л Е К ТР О М А ГН И ТН О ГО В И Б Р А ТО Р А Д Л Я У П Р О Ч Н Е Н И Я Приложение 5

151 20 10

152 СПЕЦИФИКАЦИЯ М М дет. Наименование деталей Количество Материал Примечание 1 Держатель Л С-59 2 Винт специальный. 1 Ст.З 3 Крышка нижняя, 1 Алюминий 4 Изоляционная втулка 1 Текстолит 5 Стержень... 1 Ст.0 6 Гайка М б... 1 Ст.З 7 Якорь... 1 Ст.0 8 П р у ж и н а... 1 Ст. У8 9 Шрифт 2.5 х 20 мм Ст Щечка катушки 2 Фибра 11 Крышка верхняя 1 Алюминий 12 Сухарик.. 1 ЛСБ9 13 Гайка М Ст Щ е ч к а... 2 Ст. 0 Выборку 4 мм X 1 м и раззенковку отверстий 0 5 мм у щечек делать с противоположных сторон 15 Винт М Ст мм 16 Няппель... 1 Ст Ручка..,. 1 Текстолит 18 Провод АО Л 2, мм 19 Пружина ПК-1 Диаметр проволоки 0,8 мм 20 Сердечник катушки 1 ЛС69 21 Винт М3. 1 Ст мм 22 Шайба 0,6 X 4,5 х 8 мм. 1 ЛС59 23 Кабельный наконечник. 1 ЛС59 Готовое изделие 24 Сухарик Я р м о... 1 Динамное железо а

153 Обработка кругом W Фаска круглая m s ш фю Ш- 1 J I Сверлить после сборки под штифт ф2}5мм ^ ^ f \А 6 По стрелке А 2 8 У о М 10 к А Дет. I держатель

154 Обработка W Никелировать Дет. Я 2 винт специальный Снаружи полировать Дет. М 3 крышка нижняя Г55

155 Обработка кругом Два отверстия сверлить после сборки под штифт ф2,5 Дет. 4 изоляционная втулка

156 Обработка кругом W При сборке расклепать В д е т 1 и зачистить за подлеио. ф5 ~ г Г"* А Щ ф10+ >030 Сверлить после сборки под ш тиф т ф2,5мм Дет. Л В етерженв Обработка кругом w J, * -] U - \ : t I > У ^ 9 0 ^ ^ ^ ~ ~ 3 ен к о ва т ь Дет. J i 7 якорь <57

157 Калить, воронить Дет. 8 пружина 1. _ Г Г 1 Ь 1 4 t 1 <ГГ> - 1 г- 1 3 J р г Дет. 10 шечка катушки 158

158 Снаружи полировать -OS- Дет. ЛЬ 11 крышка верхняя

159 Обработка кругом W Обработка по периметру \7

160 Обработка W Залудить} для спайки с дет. 24 при сборпе Сделать 3 паза по месту, после сборки с дет. 24 Дет. 16 ниппель

161 Ol ка Обработка; кроме мест показанных особо, W 1м 12

162 0,2 Заготовка V / 16 * 12- ц = J K. y \ ~ ~ r ~ k z L ' Развернутая длина ~ 60,5 мм Дег. ЛЬ 20 сердечник катушки

163 Обработка кругом w 1м 1Z- Дет. 24 сухарик

164 Обработка W кроме мест показанных особо * р ' Заклепка медная А <м ' к N Z Г 1 0 * *о О 1 0 Выбрать круглым напильником 1 Дет. 25 ярмо I 1 6 I

165 ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА Васильев Д. Г., Техника электроискрового резания металлов. Оборой гиз, 1949 г. Д е е в Е. А., О повышении к.пд. установок электроискрового действия (применяемых для электроискровой обработки металлов). «Промышленная энергетика», V II, 7. Дьяченко П. Е. иякобсон М. О., Качество поверхности. Машгиз, Жеребцов И. Н., Элементарная электротехника. Связьиэдат, 1950 г. К р а с ю к Б. А., Анодные и катодные процессы на электродах при электрической обработке металлов. Труды Краснознаменной ордена Ленина военновоздушной инженерной академии им. Н. Е. Жуковского. Изд. Академии, 1951 г. Касаткин А. С., Перекалин М. А., Электротехника, Госэнергоиадат. М. Л., 1947 г. Кулебакии В. С., Электрическая аппаратура. Т. I Пусковые и регулирующие реостаты. М.-Л., 1932 г. Купив Е. А., Электроискровый способ обработки металлов. Изд. А. Н УССР, 1948 г. Лазаренко Б. Р., Лазаренко Н. И., Электроискровая обработка металлов. Госэнергоиздат, 1950, 1947, 2. Попилов Л. Я., Козловский Л. И., Электроискровая обработка металлов. Машгиз, 1950 г. Носов А. В., С е фе р о в К- Н., Руководящие материалы по электроискровой обработке металлов. Сборник 7 НИИхиммаша, 1951 г. У л и ц к и й Е. Я., Электрические методы обработки в производстве и эксплуатации режущих инструментов, Машгиз, 1950 г. Руководящие материалы по электроискровой обработке металлов Министерства станкостроения СССР за гг. Электрические методы обработки металлов. Сборник статей под ред. канд. техн. наук Е. Я. Улидкого. Машгиз, 1951 г.

166 ОГЛАВЛЕНИЕ Стр. Предисловие Глава I. Краткие сведения по электротехнике Электроны, электрические заряды, проводники и диэлектрики.. 2. Электрическая пепь и ее основные законы Электромагнетизм и электромагнитная и н д у кц и я Переменный ток Измерительные приборы и электрические измерения Глава II. Обшие сведения об электроискровом способе обработки металлов Физическая сущность способа Принципиальная схема для осуществления процесса обработки Факторы, определяющие процесс электроискровой обработки.. 38 Глава III. Технология электроискровой обработки Общие положения Прошивка отверстий Изготовление ш там пов Изготовление стружкозавивательных канавок на резцах с пластинками из твердого сплава и ремонтно-восстановительные работы Упрочение м е т а л л о в Глава IV. Оборудование для аяектроискровой обработки металлов Классификация станков и основные конструктивные элементы.. 2. Электроискровые установки, монтируемые на базе металлорежущих станков Специальные электроискровые с та н к и Установки для упрочнения металлов Техника безопасности при эксплуатации электроискровых станков и противопожарная техника Опыт работы артелей промысловой кооперации в области электроискровой о б р а б о тки Приложения Использованная литература

167 Редактор И. Кисенишский Технический редактор М. На та по в Корректор А. Осокина ш J I Сдано в пр-во 8.XI.52 г. Подп. к печ. 29.IX.53 г. Объем 10,5 п, л. Авт. л. 10,23. Учетно-изд. л. 10,45 Формат 60 X 927ie Тираж Заказ 1737 Тип. КОИЗ, Ленннград, Фонтанка* 02.

Сборник задач для специальности АТ 251

Сборник задач для специальности АТ 251 Сборник задач для специальности АТ 251 1 Электрические цепи постоянного тока Задания средней сложности 1. Определить, какими должны быть полярность и расстояние между двумя зарядами 1,6 10 -б Кл и 8 10

Подробнее

«Электротехника и электроника»

«Электротехника и электроника» Тестовые задания для аттестации инженерно-педагогических работников ГБОУ НиСПО «Электротехника и электроника» Формулировка и содержание ТЗ 1. Физический смысл первого закона Кирхгофа 1) Определяет связь

Подробнее

Если напряжение в сети равно 220 в, сопротивление лампы - 20 ом, тогда сила тока в цепи равна.

Если напряжение в сети равно 220 в, сопротивление лампы - 20 ом, тогда сила тока в цепи равна. Тест: "Тест по электротехнике и электронике". Задание #1 Если напряжение в сети равно 220 в, сопротивление лампы - 20 ом, тогда сила тока в цепи равна. 1) - 4400 А 2) + 11 А 3) - 0,09 А 4) - 110 А Закон

Подробнее

ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ

ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ М. И. КУЗНЕЦОВ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ ПЯТОЕ ИЗДАНИЕ, ПЕРЕРАБОТАННОЕ ПОД РЕДАКЦИЕЙ КАНД. ТЕХН. НАУК С. В. СТРАХОВА Одобрено Ученым советом по профессионально-техническому образованию Главного управления

Подробнее

Решение задач ЕГЭ части С: Электромагнетизм

Решение задач ЕГЭ части С: Электромагнетизм С1.1. На рисунке приведена электрическая цепь, состоящая из гальванического элемента, реостата, трансформатора, амперметра и вольтметра. В начальный момент времени ползунок реостата установлен посередине

Подробнее

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 3 ВАРИАНТ 1

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 3 ВАРИАНТ 1 КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 3 ВАРИАНТ 1 1. Три источника тока с ЭДС ξ 1 = 1,8 В, ξ 2 = 1,4 В, ξ 3 = 1,1 В соединены накоротко одноименными полюсами. Внутреннее сопротивление первого источника r 1 = 0,4 Ом, второго

Подробнее

Министерство образования Республики Беларусь БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ. Е.В. Журавкевич

Министерство образования Республики Беларусь БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ. Е.В. Журавкевич Министерство образования Республики Беларусь БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Е.В. Журавкевич ИЗУЧЕНИЕ ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПЕРЕМЕННОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА Методические указания к лабораторной

Подробнее

Тема 9. Электрические машины переменного тока

Тема 9. Электрические машины переменного тока Тема 9. Электрические машины переменного тока Вопросы темы.. Классификация машин переменного тока.. Устройство и принцип работы асинхронного двигателя. 3. Создание вращающегося магнитного поля. 4. Скорость

Подробнее

6. ТРАНСФОРМАТОРЫ Принцип действия трансформатора

6. ТРАНСФОРМАТОРЫ Принцип действия трансформатора 6. ТРАНСФОРМАТОРЫ Трансформатором называется статический электромагнитный аппарат, служащий для преобразования электрической энергии переменного тока с одними параметрами в электрическую энергию с другими

Подробнее

U а) 2 А, б) 5 А, в) 10 А

U а) 2 А, б) 5 А, в) 10 А Тест по электротехнике. Вариант 1. 1.Какие приборы изображены на схеме? а) электрическая лампочка и резистор; б) электрическая лампочка и плавкий предохранитель; в) источник электрического тока и резистор.

Подробнее

7. ПОСТОЯННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК. 7.1 Электрический ток, сила и плотность тока

7. ПОСТОЯННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК. 7.1 Электрический ток, сила и плотность тока 65 7. ПОСТОЯННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК 7. Электрический ток, сила и плотность тока Электрическим током называется упорядоченное (направленное) движение электрических зарядов. Сила тока скалярная физическая

Подробнее

ГЛАВА 1. ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

ГЛАВА 1. ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА ПРЕДИСЛОВИЕ ГЛАВА 1. ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА 1.1.Электрическая цепь 1.2.Электрический ток 1.3.Сопротивление и проводимость 1.4.Электрическое напряжение. Закон Ома 1.5.Связь между ЭДС и напряжением источника.

Подробнее

Лекц ия 21 Электромагнитная индукция

Лекц ия 21 Электромагнитная индукция Лекц ия 21 Электромагнитная индукция Вопросы. Опыты Фарадея. Направление индукционного тока. Правило Ленца. Электродвижущая сила индукции. Закон электромагнитной индукции. Вихревое электрическое поле.

Подробнее

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СВЕРДЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ «ЕКАТЕРИНБУРГСКИЙ ПОЛИТЕХНИКУМ» ГБПОУ СО «ЕПТ»

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СВЕРДЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ «ЕКАТЕРИНБУРГСКИЙ ПОЛИТЕХНИКУМ» ГБПОУ СО «ЕПТ» ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СВЕРДЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ «ЕКАТЕРИНБУРГСКИЙ ПОЛИТЕХНИКУМ» ГБПОУ СО «ЕПТ» СОГЛАСОВАНО: Председатель цикловой комиссии Т.В. Савчук 2015 г.

Подробнее

Активной называется электрическая цепь, содержащая источники энергии, пассивной электрическая цепь, не содержащая источников энергии.

Активной называется электрическая цепь, содержащая источники энергии, пассивной электрическая цепь, не содержащая источников энергии. 1 Лекция профессора Полевского В.И. (1) Общие понятия и определения Цель лекции: ознакомиться с общими понятиями, определениями и терминами, используемыми в электротехнике при анализе электрических цепей

Подробнее

Электричество и магнетизм

Электричество и магнетизм Электричество и магнетизм Электростатическое поле в вакууме Задание 1 Относительно статических электрических полей справедливы утверждения: 1) поток вектора напряженности электростатического поля сквозь

Подробнее

А. В. ВРУБЛЕВСКИИ, Г. Н. ГРИГОРЬЯНЦ, Д. П. ЖУКОЬ, Г. М. КНЯЖИЦКИЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИКА УЧЕБНИК ДЛЯ СОЛДАТ И СЕРЖАНТОВ

А. В. ВРУБЛЕВСКИИ, Г. Н. ГРИГОРЬЯНЦ, Д. П. ЖУКОЬ, Г. М. КНЯЖИЦКИЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИКА УЧЕБНИК ДЛЯ СОЛДАТ И СЕРЖАНТОВ А. В. ВРУБЛЕВСКИИ, Г. Н. ГРИГОРЬЯНЦ, Д. П. ЖУКОЬ, Г. М. КНЯЖИЦКИЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИКА УЧЕБНИК ДЛЯ СОЛДАТ И СЕРЖАНТОВ Издание второе, исправленное и дополненное ВОЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ СОЮЗА

Подробнее

Тема 2.2. Электрическая цепь и её элементы. Режимы работы источников ЭДС. Тепловое действие тока.

Тема 2.2. Электрическая цепь и её элементы. Режимы работы источников ЭДС. Тепловое действие тока. Тема.. Электрическая цепь и её элементы. Режимы работы источников ЭДС. Тепловое действие тока. Вопросы темы. 1. Электрическая цепь и её элементы. Замкнутая цепь. Закон Ома для замкнутой цепи.. Основные

Подробнее

Электрическим током силой тока. напряжением.

Электрическим током силой тока. напряжением. «ЗАКОНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА». Электрическим током называют упорядоченное направленное движение заряженных частиц. Для существования тока необходимы два условия: Наличие свободных зарядов; Наличие внешнего

Подробнее

Постоянный электрический ток

Постоянный электрический ток 1 Постоянный электрический ток Справочные сведения. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СИЛЫ ТОКА Пусть через некоторую поверхность, площадь которой S, перпендикулярно ей, за время проходит заряд q. Тогда силой тока называется

Подробнее

Сборник задач для специальности ОП 251

Сборник задач для специальности ОП 251 Сборник задач для специальности ОП 251 1 Электрическое поле. Задания средней сложности 1. Два точечных тела с зарядами Q 1 =Q 2 = 6 10 11 Кл расположены в воздухе на расстоянии 12 см друг от друга. Определить

Подробнее

Тема 1. Линейные цепи постоянного тока.

Тема 1. Линейные цепи постоянного тока. МЕТОДИЧЕСКОЕ УКАЗАНИЕ 2 системы и технологии» Тема 1. Линейные цепи постоянного тока. 1. Основные понятия: электрическая цепь, элементы электрической цепи, участок электрической цепи. 2. Классификация

Подробнее

Асинхронные машины Томский политехнический университет, кафедра ЭСиЭ Лектор: к.т.н., доцент Васильева Ольга Владимировна

Асинхронные машины Томский политехнический университет, кафедра ЭСиЭ Лектор: к.т.н., доцент Васильева Ольга Владимировна Асинхронные машины 2015 Томский политехнический университет, кафедра ЭСиЭ Лектор: к.т.н., доцент Васильева Ольга Владимировна Асинхронная машина это машина, в которой при работе возбуждается вращающееся

Подробнее

Тема 8.1. Электрические машины. Генераторы постоянного тока

Тема 8.1. Электрические машины. Генераторы постоянного тока Тема 8.1. Электрические машины. Генераторы постоянного тока Вопросы темы 1. Электрические машины постоянного и переменного тока. 1. Устройство и принцип работы генератора постоянного тока. 2. ЭДС и вращающий

Подробнее

Лабораторная работа 7 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНДУКТИВНОСТИ КАТУШКИ, ЕМКОСТИ КОНДЕНСАТОРА И ПРОВЕРКА ЗАКОНА ОМА ДЛЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Лабораторная работа 7 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНДУКТИВНОСТИ КАТУШКИ, ЕМКОСТИ КОНДЕНСАТОРА И ПРОВЕРКА ЗАКОНА ОМА ДЛЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА Лабораторная работа 7 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНДУКТИВНОСТИ КАТУШКИ, ЕМКОСТИ КОНДЕНСАТОРА И ПРОВЕРКА ЗАКОНА ОМА ДЛЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА Цель работы. Изучение основных закономерностей электрических цепей переменного тока

Подробнее

Работа 3.12 Измерение индукции постоянного магнитного поля

Работа 3.12 Измерение индукции постоянного магнитного поля Работа 3. Измерение индукции постоянного магнитного поля У п р а ж н е н и е. Измерение индукции магнитного поля соленоида. Оборудование: исследуемый и нормальный соленоиды с измерительными катушками,

Подробнее

С1 «ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ», «ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ»

С1 «ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ», «ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ» С1 «ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ», «ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ» Прямой горизонтальный проводник висит на двух пружинках. По проводнику протекает электрический ток в направлении, указанном на рисунке. В некоторый момент

Подробнее

ВВЕДЕНИЕ. PDF created with FinePrint pdffactory trial version

ВВЕДЕНИЕ. PDF created with FinePrint pdffactory trial version ВВЕДЕНИЕ Электрические величины, такие как сила тока, напряжение, сопротивление, эдс и т.п., непосредственно наблюдателями не воспринимаются. Поэтому в электроизмерительных приборах исследуемая величина

Подробнее

и q 2 находятся в точках с радиус-векторами r 1 и радиус-вектор r 3

и q 2 находятся в точках с радиус-векторами r 1 и радиус-вектор r 3 1. Два положительных заряда q 1 и q 2 находятся в точках с радиус-векторами r 1 и r 2. Найти отрицательный заряд q 3 и радиус-вектор r 3 точки, в которую его надо поместить, чтобы сила, действующая на

Подробнее

Измеряемые величины Формулы Обозначение и единицы измерения. Сопротивление проводника омическое (при постоянном токе)

Измеряемые величины Формулы Обозначение и единицы измерения. Сопротивление проводника омическое (при постоянном токе) В таблице представлены основные расчетные формулы по электротехнике для расчета тока, напряжения, сопротивления, мощности и других параметров электрических схем. Измеряемые величины Формулы Обозначение

Подробнее

Тема 2.1. Электрический ток. Сила тока. ЭДС.

Тема 2.1. Электрический ток. Сила тока. ЭДС. Тема.1. Электрический ток. Сила тока. ЭДС. Вопросы темы. 1. Электрический ток. Сила тока. змерение силы тока и напряжения.. Электродвижущая сила и её источники. Энергия и мощность источника. 3. Электрическое

Подробнее

Блоки питания лазеров

Блоки питания лазеров Елена Морозова, Алексей Разин Блоки питания лазеров Краткий конспект лекций по дисциплине «Лазерная техника» Томск 202 Лекция Элементная база блоков питания и простейшие схемы на их основе Любой лазер

Подробнее

Контрольная работа 3 ЭЛЕКТРИЧЕСТВО

Контрольная работа 3 ЭЛЕКТРИЧЕСТВО Кафедра физики, контрольные для заочников 1 Контрольная работа 3 ЭЛЕКТРИЧЕСТВО 1. Два одинаково заряженных шарика подвешены в одной точке на нитях одинаковой длины. При этом нити разошлись на угол α. Шарики

Подробнее

1. Планируемые результаты освоения учебного предмета

1. Планируемые результаты освоения учебного предмета 1. Планируемые результаты освоения учебного предмета В результате изучения физики 8 класса в изучаемом разделе: Электрические и магнитные явления Ученик научится: распознавать электромагнитные явления

Подробнее

Электромагнитная индукция. Самоиндукция. Взаимная индукция

Электромагнитная индукция. Самоиндукция. Взаимная индукция 2 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ Р Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) Кафедра физики Сборник включает вопросы курса физики по разделу ЭЛЕК- ТРОМАГНЕТИЗМ

Подробнее

Зачет 1 по теме «Магнитное поле. Электромагнитная индукция»11 класс Вопросы к зачету по теме «Магнитное поле. Электромагнитная индукция»

Зачет 1 по теме «Магнитное поле. Электромагнитная индукция»11 класс Вопросы к зачету по теме «Магнитное поле. Электромагнитная индукция» Зачет 1 по теме «Магнитное поле. Электромагнитная индукция»11 класс Вопросы к зачету по теме «Магнитное поле. Электромагнитная индукция» 1) Магнитное поле и его свойства. 2) Вектор магнитной индукции.

Подробнее

Найти ток через перемычку АВ. Ответ: J AB 2 A. 6. Электрон влетает в однородное магнитное поле с индукцией B 0,2 Тл под углом

Найти ток через перемычку АВ. Ответ: J AB 2 A. 6. Электрон влетает в однородное магнитное поле с индукцией B 0,2 Тл под углом Вариант 1 1. Два точечных электрических заряда q и 2q на расстоянии r друг от друга притягиваются с силой F. С какой силой будут притягиваться заряды 2q и 2q на расстоянии 2r? Ответ. 1 2 F. 2. В вершинах

Подробнее

Лабораторная работа 31 "Определение удельного сопротивления проводника" I. Краткая классификация электроизмерительных приборов

Лабораторная работа 31 Определение удельного сопротивления проводника I. Краткая классификация электроизмерительных приборов Лабораторная работа 3 "Определение удельного сопротивления проводника" Цели работы:. Ознакомиться с устройством принципом действия и способом включения стрелочных электроизмерительных приборов. 2. Определить

Подробнее

Решение задач ЕГЭ части С: Постоянный электрический ток

Решение задач ЕГЭ части С: Постоянный электрический ток С1.1. На фотографии изображена электрическая цепь, состоящая из резистора, реостата, ключа, цифровых вольтметра, подключенного к батарее, и амперметра. Используя законы постоянного тока, объясните, как

Подробнее

1. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА Электрическая цепь, ее элементы и параметры

1. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА Электрическая цепь, ее элементы и параметры 1. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА 1.1. Электрическая цепь, ее элементы и параметры Основные электротехнические устройства по своему назначению подразделяются на устройства, генерирующие электрическую

Подробнее

Электромагнитная индукция

Электромагнитная индукция Вариант 1. 1. Определить среднее значение ЭДС индукции в контуре, если магнитный поток, пронизывающий контур, изменяется от 0 до 40мВб за время 2 мс. (20В) 2. На картонный каркас длиной 50см и площадью

Подробнее

РГР 1 Расчет электрической цепи постоянного тока 1. Основные законы цепей постоянного тока

РГР 1 Расчет электрической цепи постоянного тока 1. Основные законы цепей постоянного тока РГР Расчет электрической цепи постоянного тока. Основные законы цепей постоянного тока Постоянный ток - электрический ток, не изменяющийся во времени ни по силе, ни по направлению. Постоянный ток возникает

Подробнее

Лабораторная работа 1 Сравнение количеств теплоты при смешивании воды разной температуры.

Лабораторная работа 1 Сравнение количеств теплоты при смешивании воды разной температуры. Лабораторная работа 1 Сравнение количеств теплоты при смешивании воды разной температуры. сравнить количество теплоты, полученное холодной водой, с количеством теплоты, отданным горячей водой при теплообмене,

Подробнее

Минимум информации по курсу Электричество и магнетизм, необходимый для получения оценки удовлетворительно

Минимум информации по курсу Электричество и магнетизм, необходимый для получения оценки удовлетворительно Минимум информации по курсу Электричество и магнетизм, необходимый для получения оценки удовлетворительно Все формулы и текст должны быть выучены наизусть! 1. Электромагнитное поле характеризуется четырьмя

Подробнее

ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ

ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ Цель работы: 1. Ознакомиться с принципом действия и устройством электроизмерительных приборов. 2. Научиться определять характеристики приборов по условным обозначениям. 3.

Подробнее

Тема 2.3. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ

Тема 2.3. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ Тема 2.3. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ 1. Явление электромагнитной индукции (опыты Фарадея) 2. Закон Фарадея 3. Вихревые токи (токи Фуко) 4. Индуктивность контура. Самоиндукция 5. Взаимная индукция 1. Явление

Подробнее

ТРАНСФОРМАТОРЫ. Оглавление. Принцип действия. Возьмем два контура, расположенные недалеко друг от друга, как это показано на рисунке 1.

ТРАНСФОРМАТОРЫ. Оглавление. Принцип действия. Возьмем два контура, расположенные недалеко друг от друга, как это показано на рисунке 1. ТРАНСФОРМАТОРЫ Оглавление Принцип действия... 1 Взаимная индукция... 1 Простейший трансформатор... 3 Магнитопровод трансформатора... 5 Обмотки трансформатора... 6 Взаимная индукция Принцип действия трансформатора

Подробнее

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОЕМКОСТИ КОНДЕНСАТОРА БАЛЛИСТИЧЕСКИМ ГАЛЬВАНОМЕТРОМ. Лабораторная работа 14

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОЕМКОСТИ КОНДЕНСАТОРА БАЛЛИСТИЧЕСКИМ ГАЛЬВАНОМЕТРОМ. Лабораторная работа 14 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОЕМКОСТИ КОНДЕНСАТОРА БАЛЛИСТИЧЕСКИМ ГАЛЬВАНОМЕТРОМ Лабораторная работа 14 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ... 3 ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ И МЕТОДА ИЗМЕРЕНИЙ... 7 УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ БАЛЛИСТИЧЕСКОГО

Подробнее

Закон Ома для полной цепи. Презентация О.А.Катуниной

Закон Ома для полной цепи. Презентация О.А.Катуниной Закон Ома для полной цепи Презентация О.А.Катуниной Задачи урока: Осмыслить применение изученных величин и связывающих их формул; Обобщить знания об ЭДС и законе Ома для полной цепи Электрическая цепь

Подробнее

ФОНД ОЦЕНОЧНЫХ СРЕДСТВ

ФОНД ОЦЕНОЧНЫХ СРЕДСТВ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «КАЗАНСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. А.Н. ТУПОЛЕВА-КАИ» Зеленодольский институт машиностроения

Подробнее

Электризация тел. Электрический заряд. Взаимодействие зарядов. Постоянный электрический ток

Электризация тел. Электрический заряд. Взаимодействие зарядов. Постоянный электрический ток 1 Электризация тел. Электрический заряд. Взаимодействие зарядов. Постоянный электрический ток Вариант 1 1 Положительно заряженную палочку поднесли сначала к лёгкой незаряженной металлической гильзе, а

Подробнее

Сила тока - это физическая величина, которая характеризует быстроту переноса электрического заряда через поперечное сечение проводника.

Сила тока - это физическая величина, которая характеризует быстроту переноса электрического заряда через поперечное сечение проводника. Тема 12. Постоянный электрический ток 1. Электрический ток и сила тока Имеющиеся в веществе свободные носители заряда (электроны и/или ионы) в обычном состоянии движутся хаотично. Если создать внешнее

Подробнее

Лабораторная работа 210 ПОСТОЯННЫЙ ТОК. ЗАКОН ОМА.

Лабораторная работа 210 ПОСТОЯННЫЙ ТОК. ЗАКОН ОМА. Лабораторная работа 0 ПОСТОЯННЫЙ ТОК. ЗАКОН ОМА. Цель и содержание работы Целью работы является анализ закона Ома для участка цепи, содержащего проводник и источник тока. Работа заключается в измерении

Подробнее

ТРЕХФАЗНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ.

ТРЕХФАЗНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ. ТРЕХФАЗНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ. 1. Достоинства трехфазной цепи. 2. Принцип получения трехфазной ЭДС. 3. Соединение трехфазной цепи звездой. 4. Назначение нейтрального провода. 5. Соединение трехфазной цепи

Подробнее

3.3. Магнитное поле. Электромагнитная индукция

3.3. Магнитное поле. Электромагнитная индукция 3.3. Магнитное поле. Электромагнитная индукция Основные законы и формулы Электрический ток создает в пространстве, окружающем его, магнитное поле. Силовой характеристикой магнитного поля является вектор

Подробнее

i Взаимной индуктивностью называется отношение потокосцепления взаимной индукции к току, его вызвавшему. ψ 21

i Взаимной индуктивностью называется отношение потокосцепления взаимной индукции к току, его вызвавшему. ψ 21 ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ЛЕКЦИЯ 4 Цепи с взаимной индукцией. Рассмотрим два близко расположенных контура с числом витков w и w. На рисунке эти контуры условно покажем в виде одного витка. Ток, протекая в

Подробнее

Лабораторные работы.

Лабораторные работы. Лабораторные работы. Лабораторная работа 1. Сравнение количеств теплоты при смешивании воды разной температуры. Цель работы: определить количество теплоты, отданное горячей водой и полученное холодной

Подробнее

Предисловие 3 Введение 5. Глава первая. Электрические цепи постоянного тока 10

Предисловие 3 Введение 5. Глава первая. Электрические цепи постоянного тока 10 Предисловие 3 Введение 5 Глава первая. Электрические цепи постоянного тока 10 1.1. Получение и области применения постоянного тока 10 1.2. Элементы электротехнических установок, электрические цепи и схемы

Подробнее

Исследование электрической цепи переменного тока

Исследование электрической цепи переменного тока Ярославский государственный педагогический университет им. К. Д. Ушинского М.Л. Игольников Лабораторная работа 19 Исследование электрической цепи переменного тока Ярославль 2010 Оглавление Лабораторная

Подробнее

1) В каждом узле цепи сумма втекающих токов равна сумме вытекающих. токов, иными словами, алгебраическая сумма всех токов

1) В каждом узле цепи сумма втекающих токов равна сумме вытекающих. токов, иными словами, алгебраическая сумма всех токов 189 1) В каждом узле цепи сумма втекающих токов равна сумме вытекающих токов, иными словами, алгебраическая сумма всех токов в каждом узле равна нулю. 2) В любом замкнутом контуре, произвольно выбранном

Подробнее

ТРЕХФАЗНЫЙ АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ С КОРОТКОЗАМКНУТЫМ РОТОРОМ. Теоретические пояснения

ТРЕХФАЗНЫЙ АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ С КОРОТКОЗАМКНУТЫМ РОТОРОМ. Теоретические пояснения ТРЕХФАЗНЫЙ АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ С КОРОТКОЗАМКНУТЫМ РОТОРОМ Цель работы: 1 Ознакомиться с конструкцией трёхфазных асинхронных двигателей Изучить принцип работы асинхронных двигателей 3 Осуществить пуск

Подробнее

Однофазный трансформатор.

Однофазный трансформатор. 050101. Однофазный трансформатор. Цель работы: Ознакомиться с устройством, принципом работы однофазного трансформатора. Снять его основные характеристики. Требуемое оборудование: Модульный учебный комплекс

Подробнее

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА Министерство путей сообщения Российской Федерации Алатырский техникум железнодорожного транспорта ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА Контрольные задания 1, 2 с программой и краткими методическими указаниями

Подробнее

В справочнике физических свойств различных материалов представлена следующая таблица. Таблица.

В справочнике физических свойств различных материалов представлена следующая таблица. Таблица. Отложенные задания (48) В справочнике физических свойств различных материалов представлена следующая таблица. Таблица. Вещество Плотность в твёрдом Удельное электрическое состоянии, г см 3 алюминий 2,7

Подробнее

Лекция 39. Тема: . Ток отстает от. напряжения по фазе на π/2 (рис. 2). Амплитуда силы тока

Лекция 39. Тема: . Ток отстает от. напряжения по фазе на π/2 (рис. 2). Амплитуда силы тока Тема: Лекция 39 Вынужденные колебания в цепи переменного тока. Индуктивность и емкость в цепи переменного тока. Векторные диаграммы. Закон Ома для цепи переменного тока. Мощность переменного тока. Резонанс

Подробнее

I, А 0 1, ,4 U, В

I, А 0 1, ,4 U, В На схеме нелинейной цепи сопротивления линейных резисторов указаны в Омах; ток J = 0,4 А; характеристика нелинейного элемента задана таблично. Найти напряжение и ток нелинейного элемента. I, А 0 1,8 4

Подробнее

Чему будет равен период колебаний бусинки, если ее заряд увеличить в 2 раза?

Чему будет равен период колебаний бусинки, если ее заряд увеличить в 2 раза? 10. На рисунке изображены две изолированные друг от друга электрические цепи. Первая содержит последовательно соединенные источник тока, реостат, катушку индуктивности и амперметр, а вторая проволочный

Подробнее

Лекция 33. Тема: Единица магнитного потока вебер: 1Вб=1Тл*м 2.

Лекция 33. Тема: Единица магнитного потока вебер: 1Вб=1Тл*м 2. Тема: Лекция 33 Закон электромагнитной индукции Фарадея. Правило Ленца. ЭДС проводника, движущегося в магнитном поле. Природа ЭДС, возникающего в неподвижном проводнике. Связь электрического и магнитного

Подробнее

Задачник для специальности АП251

Задачник для специальности АП251 Задачник для специальности АП251 1 Электрическое поле Тесты для самоконтроля 1.Как изменится сила взаимодействия между двумя заряженными телами с зарядами Q и д, если при q = const заряд Q увеличить в

Подробнее

Р Е Ф Е Р А Т. Тема: "Генератор переменного тока" по физике МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ СРЕДНЯЯ ШКОЛА 73

Р Е Ф Е Р А Т. Тема: Генератор переменного тока по физике МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ СРЕДНЯЯ ШКОЛА 73 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ СРЕДНЯЯ ШКОЛА 73 Р Е Ф Е Р А Т по физике Тема: "Генератор переменного тока" Выполнила: ученица 11 Г класса Зиганшина Лейла Оренбург 2001 ОГЛАВЛЕНИЕ Введение... 3 1. Устройство

Подробнее

СОДЕРЖАНИЕ. Предисловие Электрическое

СОДЕРЖАНИЕ. Предисловие Электрическое СОДЕРЖАНИЕ Предисловие...11 1 Введение 2 Электрический 3 Электрическое 4 Электрическое в электротехнику...12 Понятие о веществе...13 Понятие об атоме...14 Несколько поучительных чисел...16 Электрический

Подробнее

Изучение приборов магнитоэлектрической системы

Изучение приборов магнитоэлектрической системы Специализированный учебно-научный центр - факультет МГУ им. М.В. Ломоносова, Школа имени А.Н. Колмогорова Кафедра физики Изучение приборов магнитоэлектрической системы 2 Изучение приборов магнитоэлектрической

Подробнее

При выполнении заданий 1 7 в поле ответа запишите одну цифру, которая соответствует номеру правильного ответа.

При выполнении заданий 1 7 в поле ответа запишите одну цифру, которая соответствует номеру правильного ответа. При выполнении заданий 1 7 в поле ответа запишите одну цифру, которая соответствует номеру правильного ответа. 1 На рисунке изображены два одинаковых электрометра, шары которых имеют заряды противоположных

Подробнее

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ И ВОПРОСЫ ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ ПО ДИСЦИПЛИНЕ (ДЛЯ ТЕКУЩЕЙ АТТЕСТАЦИИ И КОНТРОЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ)

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ И ВОПРОСЫ ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ ПО ДИСЦИПЛИНЕ (ДЛЯ ТЕКУЩЕЙ АТТЕСТАЦИИ И КОНТРОЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ) КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ И ВОПРОСЫ ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ ПО ДИСЦИПЛИНЕ (ДЛЯ ТЕКУЩЕЙ АТТЕСТАЦИИ И КОНТРОЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ) 1. ЛИНЕЙНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА 1.1 Электромеханические

Подробнее

ФИЗИКА 11.1 МОДУЛЬ Магнитное поле. Вектор магнитной индукции. Сила Ампера Вариант 1

ФИЗИКА 11.1 МОДУЛЬ Магнитное поле. Вектор магнитной индукции. Сила Ампера Вариант 1 ФИЗИКА 11.1 МОДУЛЬ 2 1. Магнитное поле. Вектор магнитной индукции. Сила Ампера Вариант 1 1. Взаимодействие двух параллельных проводников, по которым протекает электрический ток, называется 1) электрическим

Подробнее

Вопросы для подготовки к контрольной работе по модулю 1 «Электрические цепи постоянного и переменного тока» (темы 1 5)

Вопросы для подготовки к контрольной работе по модулю 1 «Электрические цепи постоянного и переменного тока» (темы 1 5) Вопросы для подготовки к контрольной работе по модулю 1 «Электрические цепи постоянного и переменного тока» (темы 1 5) 1 Каковы преимущества и недостатки электрической энергии по сравнению с другими видами

Подробнее

С к и н - э ф ф е к т (резонансный метод исследования)

С к и н - э ф ф е к т (резонансный метод исследования) Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова Физический факультет Кафедра общей физики Л а б о р а т о р н ы й п р а к т и к у м п о о б щ е й ф и з и к е (электричество и магнетизм) Лабораторная

Подробнее

Тема 5. Трёхфазные электрические цепи

Тема 5. Трёхфазные электрические цепи Тема 5. Трёхфазные электрические цепи Вопросы темы. 1. Принцип построения трехфазной системы. 2. Соединение звездой. 3. Соединение треугольником. 4. Мощность трехфазной системы. 1. Принцип построения трехфазной

Подробнее

5.3 Определить, как будет меняться во времени сила тока I(t) через катушку

5.3 Определить, как будет меняться во времени сила тока I(t) через катушку 5.1 Через некоторое время τ после замыкания ключа К напряжение на конденсаторе С 2 стало максимальным и равным / n, где ЭДС батареи. Пренебрегая индуктивностью элементов схемы и внутренним сопротивлением

Подробнее

1. Назначение и устройство выпрямителей

1. Назначение и устройство выпрямителей Тема 16. Выпрямители 1. Назначение и устройство выпрямителей Выпрямители это устройства, служащие для преобразования переменного тока в постоянный. На рис. 1 представлена структурная схема выпрямителя,

Подробнее

3.4. Электромагнитные колебания

3.4. Электромагнитные колебания 3.4. Электромагнитные колебания Основные законы и формулы Собственные электромагнитные колебания возникают в электрической цепи, которая называется колебательным контуром. Закрытый колебательный контур

Подробнее

Домашнее задание 3 по физике для групп В и Е

Домашнее задание 3 по физике для групп В и Е Вечерняя физико - математическая школа при МГТУ им. Н. Э. Баумана Домашнее задание 3 по физике для групп В и Е по курсу электричество и магнетизм Составил Садовников С.В. Текст набирали Баландин Ю.В.,

Подробнее

достигается при нагрузке, равной примерно половине номинального значения. 6. ТРАНСФОРМАТОРЫ

достигается при нагрузке, равной примерно половине номинального значения. 6. ТРАНСФОРМАТОРЫ 6. ТРАНСФОРМАТОРЫ достигается при нагрузке, равной примерно половине номинального значения. 6.1. НАЗНАЧЕНИЕ ТРАНСФОРМАТОРОВ И ИХПРИМЕНЕНИЕ Трансформатор предназначен для преобразования переменного тока

Подробнее

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ 3 МАГНЕТИЗМ

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ 3 МАГНЕТИЗМ ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ 3 МАГНЕТИЗМ 1-1. Определить величину индукции магнитного поля, создаваемого горизонтальным отрезком проводника длиной l = 10 см с током i = 10 А в точке над ним на высоте 5 м. Найти

Подробнее

ПОСТОЯННЫЙ ТОК А) 900 Дж В) 2250 Дж С) 22,5 Дж D) 1350 Дж Е) 225 Дж.

ПОСТОЯННЫЙ ТОК А) 900 Дж В) 2250 Дж С) 22,5 Дж D) 1350 Дж Е) 225 Дж. ПОСТОЯННЫЙ ТОК 2008 Цепь состоит из источника тока с ЭДС 4,5В и внутренним сопротивлением r=,5oм и проводников сопротивлением =4,5 Oм и 2= Oм Работа, совершенная током в проводнике за 20 мин, равна r ε

Подробнее

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ. специальность Техническая эксплуатация подвижного состава железных дорг

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ. специальность Техническая эксплуатация подвижного состава железных дорг Федеральное агентство железнодорожного транспорта Управление учебных заведений и правового обеспечения Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение «Учебно-методический центр по образованию

Подробнее

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 206 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕМКОСТИ КОНДЕНСАТОРА МЕТОДОМ ПЕРЕЗАРЯДКИ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 206 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕМКОСТИ КОНДЕНСАТОРА МЕТОДОМ ПЕРЕЗАРЯДКИ ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕМКОСТИ КОНДЕНСАТОРА МЕТОДОМ ПЕРЕЗАРЯДКИ Цель и содержание работы Целью работы является ознакомление с методом измерения емкости конденсаторов способом иx периодической

Подробнее

1. Поле создано бесконечной равномерно заряженной нитью с линейной плотностью заряда +τ. Укажите направление градиента потенциала в точке А.

1. Поле создано бесконечной равномерно заряженной нитью с линейной плотностью заряда +τ. Укажите направление градиента потенциала в точке А. Электростатика ТИПОВЫЕ ВОПРОСЫ К ТЕСТУ 1 (ч. 2) 1. Поле создано бесконечной равномерно заряженной нитью с линейной плотностью заряда +τ. Укажите направление градиента потенциала в точке А. 2. Каждый из

Подробнее

Экзаменационные задачи по дисциплине «Физика»

Экзаменационные задачи по дисциплине «Физика» Отделение среднего профессионального образования филиала Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Уфимский государственный авиационный

Подробнее

Отложенные задания (23)

Отложенные задания (23) Отложенные задания (23) Виток провода находится в магнитном поле, перпендикулярном плоскости витка, и своими концами замкнут на амперметр. Магнитная индукция поля меняется с течением времени согласно графику

Подробнее

Вопросы для экзамена по физике. 8 класс.

Вопросы для экзамена по физике. 8 класс. Вопросы для экзамена по физике. 8 класс. 1. Внутренняя энергия. Способы изменения внутренней энергии. Объяснение изменения внутренней энергии на основе представления о молекулярном строении вещества. 2.

Подробнее

Лабораторная работа 21 «Исследование индуктивной катушки без сердечника»

Лабораторная работа 21 «Исследование индуктивной катушки без сердечника» ПГУПС Лабораторная работа 21 «Исследование индуктивной катушки без сердечника» Выполнил Круглов В.А. Проверил Костроминов А.А. Санкт-Петербург 2009 Оглавление Оглавление... 1 Перечень условных обозначений:...

Подробнее

Лекц ия 18 Электрический ток в вакууме

Лекц ия 18 Электрический ток в вакууме Лекц ия 8 Электрический ток в вакууме Вопросы. Электрический ток в вакууме. Термоэлектронная эмиссия. Электронные лампы (диод и триод) и их использование. 8.. Вакуум. Электрический ток в вакуумном диоде

Подробнее

ЛЕКЦИЯ 1 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

ЛЕКЦИЯ 1 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА 1 ЛЕКЦИЯ 1 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА 1. Электрические цепи и их элементы Электрическим током называется направленное перемещение зарядов. Величина, характеризующая электрический ток, называется

Подробнее

Вариант На расстоянии 90см от центра витка с током 26 А в этой же плоскости расположен прямой бесконечный проводник с током 17А.

Вариант На расстоянии 90см от центра витка с током 26 А в этой же плоскости расположен прямой бесконечный проводник с током 17А. Вариант 1. 1. Бесконечно длинный прямой проводник имеет изгиб в виде перекрещивающейся петли радиусом 90см. Найти ток, текущий в проводнике, если напряженность магнитного поля в центре петли равна 66 А\м.

Подробнее

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ НИХРОМОВОЙ ПРОВОЛОКИ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ НИХРОМОВОЙ ПРОВОЛОКИ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ

Подробнее

Физика 7-9 классы. 8 класс. 1.Тепловые явления. 2.Электрические явления. 3.Электромагнитные явления. 4.Световые явления.

Физика 7-9 классы. 8 класс. 1.Тепловые явления. 2.Электрические явления. 3.Электромагнитные явления. 4.Световые явления. Физика 7-9 классы. Авторы программы: Е.М.Гутник, А.В.Перышкин 8 класс 70 часов (2 часа в неделю). 1.Тепловые явления. (25 часов). 2.Электрические явления. (27 часов). 3.Электромагнитные явления. (7 часов).

Подробнее

ТРАНСФОРМАТОРЫ. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ. кв и I= S/U

ТРАНСФОРМАТОРЫ. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ. кв и I= S/U ТРАНСФОРМАТОРЫ. 1. Общие сведения о трансформаторах. 2.Устройства и принцип действия трансформатора. 3.Работа трансформатора под нагрузкой. 4.Потери в трансформаторе. 5.Типы трансформаторов. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ.

Подробнее

Тема 9.2. Характеристики, пуск и реверс асинхронных двигателей. Однофазные асинхронные двигатели.

Тема 9.2. Характеристики, пуск и реверс асинхронных двигателей. Однофазные асинхронные двигатели. Тема 9.. Характеристики, пуск и реверс асинхронных двигателей. Однофазные асинхронные двигатели. Вопросы темы.. Асинхронный двигатель с фазным ротором.. Рабочие характеристики асинхронного двигателя. 3.

Подробнее

Магнитным потоком Φ через площадь S контура называют величину Ф = BScosα

Магнитным потоком Φ через площадь S контура называют величину Ф = BScosα Взаимная связь электрических и магнитных полей была установлена выдающимся английским физиком М. Фарадеем в 1831 г. Он открыл явление электромагнитной индукции. Оно заключается в возникновении электрического

Подробнее