Способ электрохимикомеханического полирования

/06 04 В 2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ АВТОРСКОМУ ЕТЕЛЬСТВ СССР 984.ХАНИЧЕСКО(21) 3981909/25-08(71) Тульский проектно-конструкторский технологический институт машиностроения(56) Авторское свидетельство . У 1122462, кл. В 23 Н 5/10, 1 (54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОХИМИКОМЕГО ПОЛИРОВАНИЯ(57) Изобретение относится к комбинированным методам обработки и может быть использовано для финишной обработки маталлов и сплавов. Цель изобретения - повышение производительности и качества электрохимикомеханического полирования за счет согласования анодной и механической состав-. ляющих процесса. Цель достигается тем, что электролит перед зоной обработки вращают с переменной частотой, которая определяется из выражения Ст = К Ч 1Ч, где ц - частота вращения электролита; К - коэффициент пропорциональности; Ч 0,- скорость относительного перемещения детали и электрода-инструмента. 2 ил.й1333488струмента при обработке известными ременной частотой, которая определяспособами, определяющая скорость ме- ется из выражения (1), что позволяетханического съема материала с обра- изменять скорость течения электролитабатываемой поверхности изменяется вдоль радиуса рабочей Поверхности инУ5прямопропорционально радиусу элек- струмента прямо пропорционально скотрода-инструмента рости относительного перемещения де - а, г тали инструмента, что в свою очередьгде К - коэффициент пропорциональ- позволяет согласовать скорости роста3ности; и удаления окисной пленки таким обЯ - частота вращения электрода- разом, чтобы они были равны в любойинструмента; момент времени обработки, что способг - текущий радиус электрода-ин- ствует повышению производительностиструмента или Ч, =К г. и качества обработки,Изменением гидродинамического ре На- фиг.1 изображено устройство дляжима можно управлять процессом анод- реализации способа электрохимикоменого растворения, в частности, при ханического полирования; на фиг.2 -увеличении скорости протекания элек- разрез А-А на фиг.1.тролита в межэлектродном зазоре плот- устройство содержит металлическийность тока возрастает,. следовательно, 2 О катод 1, в котором выполнены отвервозрастает скорость роста окисной стия 2 для подвода электролито-абрапленки, определяемая из следующей за- зивной смеси в зону обработки, депасвисимости: сивирующее покрытие 3, выполненное напЬ 1 Мповерхности катода 1 и разделенноеаг кгШ25 концентрическими кольцевыми пазами,Г крыльчатку 4, установленную на валугде 1 - плотность тока; катодас возможностью вращения отМ - молекулярная масса окисла; носительно него, корпус 5, уплотнения2 - валентность металла; 6 и 7, предупреждающие вь 1 теканиеГ - константа фарадея; электролито-абразивной смеси из кори - плотность окисла. пуса 5, отверстия 8 для подвода элекКак следует из приведенного вы- тролито-абразивной смеси в корпус 5 иражения скорость роста окисной пленки выполненные в валу крыльчатки 4. Дезависит от плотности тока и свойств таль 9 установлена в обойме 1 О, соеобрабатываемого материала. Следова"35диненной с поводком 11 имеющим шаУтельно, для согласования анодной и ровой наконечник.механической составляющих процесса В процессе обработки катод 1 подэлектрохимикомеханического полирова- соединяют к отрицательному полюсу исния необходимо изменять скорость тече- точника технологического напряженияния электролито-абразивной смеси в 40 и вращают с заданной частотой вокругмежэлектродном промежутке в процессе своей оси, Приводом (не показан) враобработки пропорционально скорости, щают вал крыльчатки 4. Валы катодаотносительного перемещения детали и 1 и крыльчатки 4 имеют независимыеинструмента, т.е. приводы и установлены соосно друг1 г = К (,) 45 другу с зазором, в который подаютэлектролито-абразивную смесь, Элекили, упрощая и преобразуя, имеемтролито-абразивная смесь поступает ви= К -= К -- К 4 (1) неподвижный корпус 5 через отверстия8, .выполненные в валу крыльчатки 4,для согласования скоростей роста и 5 О и вращается вместе с крыльчаткой. Вудаления окисной пленки таким образом, результате вращения электролито-абрачтобы они были равны в любой момент зивной смеси в корпусе 5 возникаютвремени обработки, необходимо, чтобы осестремительные (нормальные) ускоречастота вращения электролито-абразив- ния, которые создают градиент давленой смеси перед зоной обработки изме- ния электролито-абразивной смесинялась согласно приведенному выраже- вдоль радиуса катода в функции кваднию, рата расстояния от оси вращения иВ предлагаемом способе электролит квадрата частоты вращения электроли-.перед зоной обработки вращают с пе- то-абразивной смеси. К рабочей по1333488 ее удаления равны в любой момент времени обработкиП р и м е р. Проводилось электрохнмикомеханическое полирование медных деталей диаметром 80, мм, на модернизиро- ванном плоскодоводочном станке ПДМ. 7 1 5 10 77 В качестве катода использовался диск диаметром 400 мм. Электролитоабразивная смесьпоступала вкорпус из. емкости за счет перепада высот, на которых располагались корпус устройства и емкость для электролито-абразивной смеси. В качестве депассивирующего элемента использовалась полировочная смола. Получен съем 8 - 8,5 мг/см мин при шероховатости поверхности К, 0,05 мкм. Способ электрохимикомеханического полирования, включающий процессы анодного растворения и абразивного воздействия, при котором электроду- инструменту и детали сообщают относительное перемещение, а электролит подают в зону обработки через каналы, выполненные в катоде, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью увеличения производительности и повышения качества обработки за счет согласования электрохимической и абразивной составляющих процесса, электролит перед зоной обработки вращают с переменной частотой, которую определяют из выражения 1И== КОтч верхности устройства поводком 11, подсоединенным к положительному полюсуисточника технологического напряжения, прижимают обрабатываемую деталь9, установленную в обойме 10, Обрабатываемая деталь 9 совершает возвратно-поступательное перемещение порабочей поверхности устройства. Кроме этого, под действием сил трения 10 Состав применяемой электролитообрабатываемая деталь 9 вместе с обой- абразивной смеси,7.: мой 10 вращается вокруг шарового шар- Хлористый кальций яира поводка 11, Рабочая поверхность Нитрат натрия устройства представляет собой чере- Глицерин дующиеся кольцевые катодные и депас Абразив - окись хрома сивирующие участки. Отверстия 2 выпол- Вода дистиллированная иены в кольцевых пазах катодной поверхности, Такая конструктивная связьотверстий 2, катодных и депассиви-рующих участков позволяет обеспечить 20более четкий закон изменения скороститечения электролито-абразивной смесивдоль радиуса рабочей части устройства. В качестве материала депассивирующего покрытия используют полировочные смолы, некоторые пластмассыи т.д. Электролито-абразивная смесьиз корпуса.5 через систему каналов 2поступает в межэлектродное простран -ство. Уплотнения 6 и 7 препятствуют ЗО ф о р м у л а и з о б р е т е н и я утечке электролита из корпуса 5. Абразивные зерна в зоне обработки шаржируют рабочую поверхность депассивирующих участков 3, образуя при этомабразивный элемент, который и осуществляет диспергирование окиснойпленки с обрабатываемой поверхности.При вращении крыльчатки 4, а следовательно, электролито-абразивной смесив корпусе 5 с частотой, изменяющейсяобратно пропорционально скорости относительного перемещения детали и инструмента в степени 0,5 скорость истечения электролито-абразивной смесичерез каналы 2 вдоль радиуса катодаизменяется прямо пропорционально скорости относительного перемещения детали и инструмента. Увеличение скорости относительного перемещения детали и инструмента при перемещении где Ч - скорость относительногоондетали от центра к периферии по ра- перемещения детали и элекбочей поверхности устройства сопро- трода-инструмента; вождается пропорциональным увеличеии- И - частота вращения электроем скорости течения электролито-абра- лита; зивной смеси, Следовательно, скорос- К - коэффициент пропорциональти роста окисной пленки и скорости ности.333488 974 венного етений и Ж, Ра каз 39 3 Тираж ВНИИПИ Государс по делам изоб 113035, Москва, Подпимитета СССР крытии д.4 ская изводственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная,Составитель Б.КузнецовРедактор Н.Горват Техред В.Кадар Корректор Л.Бескид