Устройство для электрополированиявнутренней поверхности деталейтипа колец

О П И С А Н И Е 01827619ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл.С 25 Г 7/00 присоединением заявк 23) 11 риорптст рственнын комитет 53) УДК 621,357.8(54) УСТ Р УТРЕННЕ СТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОПОЛИРОВАН ОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛЕЙ ТИПА К Изобретение относится к электрохимиче. ской обработке, в частности, к полированию металлоизделий кольцеобразной формы, например дорожек качения наружных колец микроподшипников.В производстве микроподшипников финишная обработка дорожек качения колец механическим полированием представляет существенную проблему в связи с высокой трудоемкостью процесса.Дополнительные трудности возникают при последующей очистке колец от полировальных паст. Волее перспективной финишной операцией является электрохпмическое полирование, отличающееся простотой управления процессом, высокой производительностью и оказывающее благоприятное влияние на эксплуатационные характеристики деталей, благодаря устранению поверхностного дефектного слоя,Дополнительное повышение качества деталей происходит за счет обеспечения возможности отбраковки деталей с дефектами в виде микротрещин и крупных неметаллических включений, которые при применении механического полирования оказываются заполированными.Осуществление процесса электрополирования наружных колец микроподшипников сопряжено с рядом трудностей: с сохраненпем геометрическоп точности дорожек качения, что обусловливает необходимость минимального съема металла; с обеспечением шероховатости поверхности Я,= 5 =0,25 - :0,4 мкм на дисперсионно-твердеющем сплаве 40 ХНЮ-ВИ, из которого изготавливаются детали микроподшипников, обладающем высокой электрохимпческой неоднородностью, и, наконец, с технологпче скими трудностями, вызванными миниатюрными размерами деталей,Для обеспечения одновременной обработки нескольких наружных микроколец последние размещаются в приспособлении то рец к торцу, образуя сложнопрофильныйканал малого диаметра. Наименьший диаметр от 1,44 до 2,34 мм в зависимости от типоразмера колец.Для анодной обработки внутренних поверхностей известны устройства, в которых катод в виде стержня или проволоки центрируется по отношению к сечению пздслпя 1,Поскольку прп такой схеме обработкиобъемная плотность тока достигает значений, на несколько порядков превышающих обычно применяемых в электрополпровании, что сопровождается выделением большого количества тепла, то электролит про качивают через межэлектродный зазор.ксрость прокачки ц и этом, с одной стороны, долж)я сать лс,. гтсчная;ля стаби- ЛИЗаЦИИ ГСЬ 1,10 РС Ма ЦРОЦСССЯ Ца ЦСОоходимом уровцс, 1 с лругои - це быть слишком большой, тос,ы цс выйти из облас 1.1 эг 1 сктрсИО Ирсв.цця, тяк кяк механизм элсктрохимиеского полирования обусловлен лиффузисиными процессами в прианодцой зоцс и при большой скорости псремешивация, вслеОтвис нарушения структуры ;Иффузиоццого слоя, элсктрохцмического полирования цс наступает. Повышением плотшсти тока зто нарушение может быть УСтРаНЕНО, ОЛЦ 1 КС С Рс)СОМ тОКа ОЛЦОВРС- меццо повышается и температура в межэлектродном зазоре, что вынуждает вновь увеличивать скорость протока и т. Л,1 аким образом, оцрслелсцнсй плотности тока соответству от оцрс,Сленные границы лля скорости протока электролита. 1 О 15 20 5 30 15 -10 45 50 55 60 65 При электрополировании в протоке неооходиьо также Учитывать время индукционного периода (время ло начала э;)ектрохимического полирования). Известно, что процесс электрополировация в электролите начинается це сразу, ему предшествует ста,сия электротравления, При этом в цриацо,Иом слое электролита накапливаются продукты растворения, формирующие необхо,имые диффузионные условия лля процесса электрополирования. Длительность индукционного цериола зависит от состава электролита, цолируемого материала, режима электрополирования и составляет от долей секунды ло десятков секунд. В условиях протока наличие индукционного периода приводит к тому, что поверхность канала со стороны ввода электролита не полируется. Это связано с тем, что образующиеся про,тукты растворения смыцаются электролитом и лишь на некотором расстоянии от входного отверстия концентрация их оказывается ,остаточной для формирования необходимого диффузионного слоя.Длина области травления зависит как от величины индукционного периода, так и от скорости протока электролита, поэтому в случае электрополировация с малыми скоростями протока при малом индукционном периоде область травления может и це наблюдаться.В остальных же слуЯях, например при электрополировании наружных колец микроцолшицн:ков, наблюдается отсутствие полирования со стороны ввода электролита.Известно като;Иое устройств Лля электрохимичес кой ооработки изделий в закрытой камере с ирокачкой электролита 2,Однако данное устройство также не устраняет отсутствия полирования со стороны ввода электролита. 1 елю изобрсгсць. является повышение качества полирования миц 1 яторцых лета,сй с,Ожиогс) цр с)ц11 остявлспцяя цел, лос) и.Стс я тем, что мстройство и 15 ИгИрсвИси 51, сс сркяИсс систему циркуляции раствора, токопслволы, снабжено втулкой, иполис Иой из материала оорасатывасмс)го цзлслпя, причем ,лица втулки численно расиа произвеле. цик линейной скорости электролита в канале тулки ця ллитсльцость иц укционного нерио,а.Таки) осразом, в в гул кс фор,1 ируются цсссхо.И)11 С слцч л я " . 01 рсцсгИроваЦ И 51.11 Я фиг. 1 изображена схема устройства с общим токополволом в цролольном разрезе; ца фиг. 2 - схема устройства с раздельным токополвозом в пролольном разрезе; на фиг. 3 - распределение цролуктов анолцого растворения цо ллице канала,Отсутствие полирования на участке 0 - -., св 51 зацо с пониженной ксшцецтраци. ей продуктов растворения в приацодном 0,1 с. ЛИИ 1 Ио;Тостижег 1 ии цорОГОБОи кОИ- исцтрации Со, достаточной лля образования цеобхолимых диффузионных условий, цаблюластся эффект эле 1 тропслирвания. Б стационарных условиях при заланной плотности тока лгиша Ооласп травления У.с бу,ст равна гле и - линейная скорость электролита вкацале;т,.-, - время ло начала электрополирования.Устройство состоит из корпуса 1, в котором выполцец капал.,стали 2 размещены В кассете 3, которая закрыта крышкой 4, Втулка 5 устанавливается в корпусе 1 со стороны виола электролита. Катод 6 центрцруется в корпусе по осц канала. Полвол ТО К а К И:1:СЛ И О И ВТУ;1 КС с СЖ СТ ОСУЩЕСТВ- ляться разлсльно. В этом случае излелие и втулка разлелены проклалкой 7.В этом случае можно устрацить перераспределение тока межлу втулкой и полирусмыми кол)пам, вызываемое увс.ичением ;ияметра кана,я Втулки ИО .ере се рястВО- репи я.Прово;илось электроио;шрование дорожек качения наружных колец микроподшипников типа ЭМ 7 в известном устройстве. Диаметр,орожки качения 1,)8 мм, лиамстр Оортика 1,44 мм, высота кольца 0,8 мм. Количество колец в кассете 15 шт. Лигсейсна 5 скорость протока электролита 20 ммсс, Г 1 лотцость тока 1 Л,см, Длительность - 30 с,По окончании процесса обнаружено, что на пяти кольцах со стороны ввода электролита эффект полирования либо вовсе отсутствовал (крайние кольца), либо был недостаточным,Длительность индукционного периода процесса электрополирования, рассчитанная по формуле, в данном случае составляетт,= - = - =0,2 с.10 4 5 ш 20о =5 Х 0,8=4 мм,Проводилось электрополирование дорожек качения наружных колец микропод шипников типа ЭМ 7 в предлагаемом устройстве. Количество колец в кассете - 15 шт. Линейная скорость протока электролита 40 мм/с. Диаметр втулки 14 мм. Длина втулки рассчитывалась по формуле 15Е, = в = 0,2 40 = 8 мм.Плотность тока 1 А/см. Длительность -30 с,Контроль поверхности после окончания 20процесса показал, что все кольца отполированы с необходимым качеством.Предлагаемое устройство, обеспечиваятребуемое качество электрополированиядорожек качения наружных колец подшипников, исключило отсутствие эффекта полирования колец со стороны ввода электролита и явилось базовым для разработкигаммы устройств для электрохимическогополирования дорожек качения наружных З 0колец подшипников различного типоразмера,6Создание данного устройства позволило разработать технологический процесс электрохимического полирования дорожек качения колец, применение которого повысило производительность труда в 5 раз при одновременном повышении качества и надежности микроподшипников.Формула изобретенияУстройство для электрополирования внутренней поверхности деталей типа колец, содержащее корпус, систему циркуляции раствора, токоподводы, отл и ч а ю щее с я тем, что, с целью повышения качества обработки, оно снабжено втулкой, выполненной из материала обрабатываемого изделия, причем длина втулки определена по формулегде Ео - длина втулки;тп - длительность индукционного периода;в - линейная скорость электролита вовтулке,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Грилихес С. Я. Электрохимическое полирование, Л., 1976, с. 188.2, Авторское свидетельство СССР195820, кл. С 25 Р 17/02, 1967.827619 б,т СЯоюеюлро гия:7 роЫуяоЯ рос, лУаренка Составитель А. Пятибратов Редактор Е. Братчикова Текред Л. Куклина Корректор 3. Тарасова Типография, пр Сапунова, 2 Заказ 737/8 Изд.301 Тираж 712 ПодписноеНПО Поиск Государственного когиитста СССР ц делана изобретений и откргятии113035, Москва, гК, Раушсая наб, д. 4 5