ТехИнфо

Технологическая   информация

Анодно-механическая резка


Особенности и режимы резания

Принципиальная схема анодно-механической резки показана на рис. 1. Зажимы генератора 1 постоянного тока низкого напряжения соединены с конечными точками цепи (электродами) разрезаемым металлом 2 и диском-инструментом 3. Электрод-металл как соединенный с положительным полюсом генератора служит анодом, а электрод-инструмент, соединенный с положительным полюсом генератора служит анодом, а электрод-инструмент, соединенный с отрицательным полюсом, является катодом. В межэлектродное пространство в зону реза по трубке 4 подводится рабочая жидкость, проводящая электрический ток (электролит), которая при резке замыкает электрическую цепь.

Под действием электрического тока металл в зоне разрушается и в виде расплавленных частиц удаляется из полости раздела вращающимся электродом-инструметом и струей рабочей жидкости.

Электрическая схема станка для анодно-механической резки


Рис. 1. Электрическая схема станка для анодно-механической резки

В процессе анодно-механической резки происходит также интенсивное разрушение (уменьшение диаметра) электрода-диска, но в значительно меньшей степени, чем разрезаемого металла. Подача диска в направлении резки обеспечивает продолжение процесса до окончательного отделения заготовки от разрезаемого металла.

При анодно-механической резке усилия, действующие на электрод-инструмент в процессе резки, весьма незначительны; производительность процесса практически не зависит от механических свойств металла.

Для питания цепи при анодно-механической резке, как правило, применяется постоянный ток. Электрические режимы резки характеризуются силой тока в цепи электродов и напряжением. Напряжение при холостом ходе, когда нагрузка отсутствует, немногим превышает рабочее напряжение и находится в пределах 22-32В.

Производительность и режимы анодно-механической резки

Размеры сечения, мм Механический режим Электрический режим
Подача, мм/мин Время резки, мин Сила тока, А Рабочее напряжение, В
Круглое сечение
40 27 1,5 80 20-22
60 24 2,5 100 20-22
80 20 4 120 20-22
100 18 5,5 150 22-24
125 12,5 10 175 22-24
150 11,5 13 225 24-26
200 10,5 19 300 24-26
250 9,6 26 350 26-28
300 8,6 35 450 26-28
Квадратное сечение
40х40 20 2 80 20-22
80х80 16 5 120 22-24
100х100 15,4 6,5 160 22-24
120х120 10,9 11 250 22-24
150х150 10,7 14 250 24-26
200х200 9,5 21 325 24-26
250х250 8,9 28 400 26-28

Зазор между электродами необходим для поддержания нормального хода резки. Недостаточный зазор вызывает короткое замыкание, при котором напряжение падает до нуля и процесс резки металла прекращается. Чрезмерно большой зазор приводит к разрыву рабочего контакта электрода, что также вызывает прекращение съема металла. Для обеспечения нормального процесса резки межэлектродный зазор должен иметь некоторую оптимальную величину. О величине межэлектродного зазора можно судить по удельному давлению диска на разрезаемый металл. Установлено, что наибольшая производительность достигается при зазорах, которым соответствуют удельные давления в пределах 0,08-0,2 МПа.

Регулирование величины межэлектродного зазора в процессе резки производится обычно по показаниям электроизмерительных приборов станка.

Ширина реза зависит от размеров сечения разрезаемого металла. Чем больше сечение металла, тем больше диаметр электрода диска и его толщина.

Размеры дисков для анодно-механической резки

Диаметр разрезаемого металла, мм Диаметр диска, мм Толщина диска, мм
до 30 до 200 0,5-0,6
30-100 200-400 0,8-1
100-200 500-700 1,2-1,7
200-300 800-1100 1,7-2

Чтобы обеспечить доступ рабочей жидкости в зону резания и избежать накаливания инструмента, ширина реза должна быть несколько больше (в 1,5-2 раза) толщины диска. Это условие выполняется применением гофрированных (рис. 2) дисков.

Диск-электрод с проштампованными гофрами


Рис. 2. Диск-электрод с проштампованными гофрами

Диски толщиной более 1 мм обычно не гофрируются, так как необходимая ширина реза достигается за счет торцевого биения при резке. Однако ширина реза с учетом торцевого биения не должна превышать толщины диска более чем в 1,5-2 раза, так как излишнее увеличение полости раздела вызывает снижение производительности и увеличение потерь металла.

Материалом для изготовления электрода-диска обычно служит низкоуглеродистая листовая сталь марок С8 и 10. Износ электрода-диска в процессе резки заключается в уменьшении его диаметра. Относительный износ характеризуется величиной U=Vд/Vм,
где U - относительный износ электрода-диска; Vд - объем металла, теряемого диском за 1 раз; Vм - объем металла, удаленного из полости реза.

Величина U для стальных дисков колеблется в пределах 0,15-0,25, а для медных и латунных 0,1-0,15.

Рабочая жидкость, применяемая при анодно-механической резке, оказывает большое влияние на качественные и количественные показатели процесса.

В отношении производительности и чистоты поверхности наиболее подходящей средой является жидкое стекло. Данные о расходе жидкости в зависимости от размеров сечения разрезаемого металла приведены в таблице ниже.

Расход рабочей жидкости в зависимости от сечения разрезаемой заготовки

Диаметр разрезаемого металла, мм До 25 25-100 100-200 200-300
Расход жидкости, л/мин 5-6 10-15 15-20 20-25