Электрические методы обработки материалов - Могорян Н.В.
Скачать (прямая ссылка):
процесс обработки с помощью ЭВМ делится на несколько этапов. В рамках
каждого этапа энергетические характеристики луча и временные параметры
воздействия его на материал не изменяются. По одной команде машина может
обработать любую из пяти произвольно расположенных в пределах растра
элементарных геометрических фигур нужных размеров: точечный растр, ряд
прямоугольников, наклонную прямую, окружность или дугу, площадь,
ограниченную с двух сторон наклонны-
106
ми прямыми или дугами необходимого радиуса. Комбинируя эти фигуры и связи
между ними на заготовке и задавая иХ обработку в нужной временной
последовательности при различных режимах, можно получить сложные рисунки.
Каждая команда представляет собой десять ци-
Рис. 65
фровых слов, образующих в совокупности код кадра. С пульта управления эти
слова вводятся в десятичной системе и затем автоматически преобразуются в
числа двоичной системы. Машина также снабжена устройством для введения
программы с перфоленты.
Можно задавать шестнадцать различных значений ускоряющего напряжения. При
этом для сохранения неизменных параметров обработки автоматически
корректируется значение тока в цепи фокусирующих и отклоняющих систем.
Блок отклонения луча обеспечивает максимальное быстродействие и точность
установки луча, а следовательно, и высокие технические и технологические
характеристики системы в целом.
Блок визуального контроля служит для осуществления настройки программы и
контроля правильности ведения процесса обработки. Для облегчения работы
оператора предусмотрена специальная система контроля на слух. Временную
последовательность серий электрических импульсов обработки преобразуют в
звуковую композицию. Для каждой программы обработки предусмотрена
своеобразная мелодия, которая воспроизводится с помощью размещенного на
пульте управления громкоговорителя.
В последние годы электронно-лучевая сварка все заметнее вытесняет
различные виды электродуговой, а в некоторых случаях и электроконтактную,
что вызвано не только широкими технологическими возможностями, но и более
высокой экономичностью этого способа. Создание, например, вакуума при ЭЛС
в 35 раз дешевле стоимости создания защитной среды инертного газа [23].
107
В настоящее время техника формирования пучков электронов значительно
более развита, чем техника получения световых лучей с помощью оптических
квантовых генераторов (ОК.Г)- КПД преобразования энергии электрической
сети в энергию пучка электронов достигает 90%. Средний экономический
эффект от эксплуатации одной установки ЭЛС достигает 45 тыс. руб. в год
[23].
II. 7. Электронно-лучевая плавка металлов
Повышение требований к чистоте металлов и расширение производства таких
тугоплавких металлов, как ниобий, тантал, вольфрам, цирконий и другие, и
сплавов на их основе показали, что существующие способы переплавки
металлов не могут полностью удовлетворить эти Потребности в основном из-
за того, что в них нельзя получить существенный перегрев металла жидкой
ванны над температурой плавления и выдержать ванну при этой температуре в
течение времени, необходимого для глубокой очистки'металла от примесей и
газов. Кроме того, особенности рабочего процесса, например, вакуумной
дуговой печи не позволяют полностью использовать обычные средства
металлургии, такие, как легирование, применение раскислите-лей, флюсов и
др.
- С помощью электронно-лучевого способа нагрева в электрометаллургии
можно получать чистые и ультра-чистые металлы, сплавы прецизионного
состава, необходимой степени чистоты полупроводниковые материалы [24].
Принцип действия электронно-лучевой (электронной) установки показан на
рис. 66. Вакуумная рабочая камера печи 1 имеет патрубок 2 значительного
диаметра для подключения ее к вакуумной системе. Переплавляемый металл 3
подается под электронный луч 4, генерируемый электронной пушкой 5, и,
расплавляясь под действием электронной бомбардировки, стекает в
кристаллизатор 6, где, застывая, образует слиток 7. Поверхность 8 жидкой
ванны образующегося слитка также подвергается бомбардировке электронами,
гене-
108
?
i
И20
¦ в
Ж щС
nt '---5
1 i
Рис. 66
рируемыми пушкой 5. Пй мере наплавления слиток вытягивается
соответствующим механизмом из кристаллизатора 125].
Необходимо отметить, что в отличие от других способов выплавки в данном
случае источник энергии, используемой для плавления и перегрева металла,
вынесен из пространства, где осуществляется технологический процесс, и
управляется независимо, что и позволяет перегревать металл в любых
целесообразных пределах. Этому способствуют и те обстоятельства, что
электронный луч позволяет создать весьма высокую плотность
мощности на поверхности жидкой ванны, а точность и легкость управления
электронным лучом - весьма гибко управлять процессом плавки и
рафинирования металлов.
На рис. 66 видно, что возможно прекращение процесса плавки металла и
использование всей мощности плавильной ЭЛУ для нагрева поверхности жидкой
