Устройство для электрохимическогошлифования

Социапистичвсиик и 808230 Республик ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 07.07.77 (2 2507634/25-08с присоединением заявки Рйвв лавам взвбретевий и вткрытнй(53) УДК 621.9.047(088.8) Дата опубликования описания 08.03.81(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ШЛИфОВА НИЯИзобретение относится к электрофизическим и эпектрохимическим методам обработки металлов, а более конкретно - к катодным устройствам, используемым при электрохимикомеханическом шлифовании и полировании металлических поверхностей в водных растворах электролитов, содержащих взвесь мелкодисперсного абразива.Наиболее близким техйическим решекием к предлагаемому является катодное устройство, в котором притир выполнен из пористого диэлектрического материала, закрепленного на металлическом катоде. 3Геометрия рабочей поверхности катода обеспечивает одновременное протекание тока через всю поверхность детали, на ходящуюся в контакте с приводом, при этом амплитудное значение плотности тока на любом участке обрабатываемой поверхности мало отличается (не более чем в 2-3 раза) от среднего значения плотности тока, проходящего через обрабатываемую поверхность 11.При использовании этого устройствавозможность увеличения мгновенной плотности тока с целью улучшения качества 5поверхности отраничена, так как увеличение мгновенной плотности тока приводит к одновременному возрастаниюсреднего тока и при этом соответствентоно увеличивается скорость растворенияметалла и образования цассивной пленки. Так как скорость удаления продуктов реакции ограничена механическимипараметрами процесса (механическимдавлением, скоростью относительногодвижения притира, концентрацией абразива и др.) при больших плотностях средттего тока, равновесие между процессамиобразования и удаления продуктов реакции нарушается. В результате происходит резкое ухудшение качества обрабатываемой поверхности.Цель изобретения - улучшениеобрабатываемой поверхности.5 1 О 15 2 О 25 30 35 4 о 45 50 55. Ука;занная поль достигается тем,что в известцом катодном устройствемежду цритиром и металлическим катодом установлена прокладка, выполненная из плотного диэлектрическогоматериала, имеющая равномерно расположенные по всей поверхности отверстия,в которые введены металлические стержни, закрепленные на катоде. При этомсуммарная площадь поперечного сечения отверстий в прокладке меньше на1-2 порядка площади поверхности прокладки. Торцовые поверхности металлических стержней расположены в однойплоскости с поверхностью прокладки,обращенной к притиру.Предлагаемая конструкция катодногоустройства обеспечивает концентрациютока и соответственно амплитудные значения его на небольших участках обрабатывае мости, противостоящих торцамметалических стержней.Проведенные авторами исследованияпоказали, что при полировании различныхметаллов наибольший эффект улучшениякачества обрабатываемой поверхностидостигается, когда амплитудное значение тока на 1-2 порядка выше среднегозначения плотности тока. Учитывая это,для достижения максимального улучшения качества поверхности необходимо,чтобы суммарная площадь поперечногосечения отверстий в прокладке была бына 1-2 порядка меньше, чем площадьповерхности прокладки,Расположение торцовых поверхностейметаллических стержней в одной плоскости с поверхностью прокладки являет-.ся необходимым условием функционирования заявляемого устройства, так какпри этом обеспечивается минимальное.электрическое сопротивление между каФтодом и деталью, предотвращается накопление абразива на торцах стержнейи предотвращается повышение электри-ческого сопротивления, вследствие диф. фузионных ограничений, возникающих вслучае если торцы металлических.стержней находятся ниже уровня повер -хности прокладки, обращенной к притиру. На чертеже показан пример конкретного исподнения предлагаемого устройства для обработки плоских металлических поверхностей.Устройство содержит металлический катод (диск) 1, связанный с приводом вращения (не показан), притир 2. из пористого диэлектрического, материала(например сита капронового), прокладку 3 из плотного диэлектрического материала (фторопласта или другого диэлектрического материала со сходными механическими свойствами) с равномерно расположенными по всей ее поверхности отверстиями. В отверстия введены металлические стержни 4, выполненные из латуни или нержавеющей стали, закрепленные на катоде 1. Торцовые поверхности стержней расположены в одной плоскости с поверхностью прокладки.В процессе обработки деталь 5, являющаяся анодом, прижата обрабатываемой поверхностью к притиру 2 пряжи ,мом 6. При вращении катода 1 деталь 5 вращается под действием сил трения со стороны притира 2.В зону обработки иэ сопла 7 подается электролит со взвешенными частицами абразива. Технологический ток между деталью 5 и катодом 1, включенным в цепь источника постоянного тока, протекает через пористый притир 2, пропитанный электролитом, и торцовые поверхности металлических стержней 4. Наличие металлических стержней обеспечивает концентрацию тока на участках поверхности детали, противостоящих торцам стержней,. и воэможность обработки при высокой плотности тока.В процессе обработки плотность тока на любом участке обрабатываемой поверхности периодически меняется от нулевого значеиия до величин, превосходящих на 1-2 порядка среднее значение в момент времени, когда торцовая.поверхность металлического стержня противостоит рассматриваемому участку поверхности.Растворение металла происходит при высоких плотностях тока, однако это не приводит к нарушению равновесия между процессами образования и удаления пассивной пленки, поскольку средняя плотность тока и соответственно скорость образования пленки не превыщает значений, имеющих место при применении известного катодного устройства, работающего при малой плотности тока. Испытания данного катодного устройства при полировании плоских деталей из стали Х 18 НОТ, ХВГ, пермаллоя 80 НХС и др. показали улучшение качества обрабатывае мых поверхностей"транение пятингов, отсутствие межкристалдитной коррозии и др. дефектов, . наблюдаемых при обработке с известными катодными устройствами.808230 Составитель В. ШТехред А, Ач Бек кар Корректо тор Е. Кин/11 Тираж 1159НИИПИ Государственного комитет по делам изобретений я открыти13035, Москва, Ж-З 5, Раушска ЛядписноСССР аказ 10 аб.,ялиал 1 П 111 "11 атент" г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Предлагаемое катодное устройство, в соответствующем конкретном исполнении, может быть также использовано для обработки внутренних и наружных цилиндрических поверхностей. фор мула изобретения Устройство для электрохимического шлифования и полирования, содержащее металлический катод и притир из пористого диэлектрического материала, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества обрабатываемой поверхности, устройство снабжено диэлектрической прокладкой, расположенной между катодом и прнтиром., в вышеупомянутой прокладке выполнены равномерЮ но расположенные по всей поверхностиотверстия, в которые введены металлические стержни, закрепленные на катоде,а торцовые поверхности стержней расположены в одной плоскости с поверх 1 о ностью прокладки, обращенной к притиру.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР