2.7. Светолучевая обработка

Основана на использовании оптических квантовых генераторов (лазеров). С их мощью выполняются технологические операции: резка металла, сварка, закалка или упрочнение, легирование. Резка выполняется 0КГ мощностью до 5 кВт. Толщина разрезаемого металла до 10 мм (низкоуглеродистая сталь), до 6 мм (легированная сталь), до 5 мм (никелевые сплавы); до 10 мм (титан).

2.8. Электронно-лучевая обработка материалов

При этом способе обработки материалов используется мощный электронный пучок, энергия которого достаточна для осуществления технологического процесса. Электронный луч производит нагрев, плавку и испарение практически всех материалов, сварку, размерную обработку, нанесение покрытий. Однако обработка с использованием электронного луча не получила широкого распространения. Это связано со сложностями оборудования: электронная пушка, вакуумная камера, защитная система и др.

2.9. Ультразвуковая обработка

Ультразвуковые колебания здесь используются для размерной обработки (стекла, керамики, металлов, кремния, германия), интенсификации процессов резания, очистки поверхности шлифовального круга, ультразвукового упрочнения для обработки свободным абразивом.

2.10. Электронно-импульсная обработка

Используется для штамповки, гибки, чеканки, вытяжки, раздачи, а также для дробления хрупких материалов, очистки отливок от пригара, резки, развальцовки труб.

Известны разновидности: с применением высоковольтного разряда, гидроударная и гидроимпульсная.

2.11. Электромеханическая обработка

Этот процесс обработки основан на сочетании термического и силового воздействия на поверхность обрабатываемой заготовки детали. В процессе обработки через место контакта инструмента с изделием пропускают ток большой силы и низкого напряжения. Гребешки неровностей сильно нагреваются, давлением инструмента они деформируются и сглаживаются, а поверхностный слой детали упрочняется.

Используют две разновидности процесса: электромеханическое сглаживание и электромеханическая высадка.

По сравнению с традиционными способами поверхностного упрочнения (химико-термическим упрочнением, цементацией и ТВЧ) электромеханическая обработка менее энергоемка, а износостойкость поверхности выше в два раза.

3. Основы измерения физических величин

3.1. Физические величины и методы их измерения

Сущность измерения. Процесс измерения – это восприятие физической величины и последующее ее нормирование, т.е. присвоение ей определенного числового значения (размера).

Размер величины Х – отношение измеряемой величины Х к единице измерения N

Единицы измерения должны быть установлены соглашением.

Величины и единицы их измерения, определяемые независимо друг от друга, называются основными.

Генеральная конференция по мерам и весам установила семь основных физических величин: длина, масса, время, температура, сила электрического тока, сила света и количество вещества.

Эталоны и единицы физических величин

Основными единицами международной системы единиц (Си) являются: метр (м), килограмм (кг), секунда (с), ампер (А), кельвин (К), кандела (кд), моль (моль).

Длина

В 1960 г. на Х1 Генеральной конференции по мерам и весам было дано новое определение метра:

1м = 1650763,73 _о,

где _о – длина волны излучения, испускаемого атомами изотопа 86К_r в вакууме при переходе с уровня 2₁₀ на уровень 5d_5. Этот эталон воспроизводится с погрешностью 10^-9.

Для практического применения используются рабочие эталоны.

Масса

Эталон массы – платино-иридиевый цилиндр, так называемый международный прототип килограмма. Хранится в Национальном архиве Франции. В отдельных странах для практических целей хранятся эталоны-копии. Эти эталоны поверяются с помощью коромысловых весов с погрешностью, равной нескольким долям пикограмма.

Время

В 1964 г. секунда получила новое определение:

1с = 9192631770 t₀

где t₀ – период излучения, соответствующий переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атомов 133 Сs. Цезиевые резонаторы воспроизводят частоту с точностью лучше, чем 10^-10.

Температура

Единица измерения 1К (1 кельвин) определена как 1/273,16 термодинамической температуры тройной точки воды. Было установлено равенство

1⁰С (градус Цельсия)=1 К.

Таким образом,

Нулевая точка шкалы Цельсия лежит на 0,01 К ниже тройной точки воды.

Сила электрического тока.

Измеряется в амперах (А). Один ампер (1А) равен силе неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади поперечного сечения, расположенным в вакууме на расстоянии 1м один от другого, вызывал на каждом участке проводника длиной в 1м силу взаимодействия, равную 210^-7Н.

Сила света

Кандела (кд) – сила света, испускаемого с площади сечения 1/600000 м² сечения абсолютно черного тела в перпендикулярном к ее поверхности направлении при его температуре, равной температуре затвердевания платины при давлении 101325 Па (1 атмосфера).

Количество вещества

1 моль - количества вещества определенного состава, содержащее столько же частиц, сколько атомов содержится в углероде ¹²С массой 0,012 кг.

Остальные единицы физических величин являются производными.