§ 8.6. Электрохимическая обработка (эхо)

Этот способ основан на электрохимическом растворении металла заготовки при высокой плотности электротока и переноса его на электрод через токопроводящий раствор. Выполняются следующие операции:

отрезка, копирование, точение, прошивка, фрезерование, маркирование, полировка, калибровка, удаление заусенцев.

Под действием электротока в поверхности заготовки происходят химические реакции, а поверхностный слой превращается в хим. соединения, переходящие в раствор. Они могут удаляться также механическим путем. Производительность процессов ЭХО зависит от электрохимических свойств электролита.

ЭХО в основном применяется для сложных поверхностей в труднообрабатываемых, например, высокотемпературных, материалах. При ЭХО в таких случаях производительность гораздо выше, чем при механической обработке. Электролит здесь создает среду, где происходит электролиз, удаляет тепло от прохождения сильного тока. Электролитом является раствор поваренной соли, растворы других солей. Ток должен быть высокоамперным и низковольтным, под действием которого растворяется металл на аноде.

Электросопротивление минимально в месте наибольшего сближения инструмента и детали. Поэтому здесь ток максимален и металл растворяется наиболее интенсивно.

Быстродвижущийся электролит удаляет растворенный материал до того, как он начнет осаждаться на катоде. Поэтому в процессе практически нет износа инструмента.

Поскольку при ЭХО отсутствует термонагрев обрабатываемой поверхности и нет остаточных напряжений, то этот метод используется при обработке сильно напряженных или чувствительных к усталостным напряжениям изделий. Здесь чем больше скорость подачи, тем меньше зазор между инструментом и деталью. Увеличение напряжения (U= 5…20 В) ведет к росту зазора между деталью и инструментом и уменьшает точность обработки.

На рис. 8.5 приведены примеры электрохимической размерной обработки.

Рис. 8. 5 Схемы электрохимической обработки:

а) обработка турбинной лопатки; б) электрохимическое профильное

фрезерование (шлифование).

Инструмент в ЭХО изготавливают из латуни, меди, нержавеющей стали, титана.

При изготовлении вертикального отверстия из-за токов, текущих по боковым образующим инструмента поверхность отверстия будет нецилиндрической. Устраняют такой дефект изоляцией боковых поверхностей инструмента.

§8.7. Электрохимическое полирование.

Этот вид обработки производится в ванне с электролитом. В зависимости от материала детали электролитом может быть раствор кислоты или щелочи. Заготовку подключают к аноду (+). Катодом является пластина из свинца, стали, меди и т.п. Электролит подогревают до 40…80С. После подачи напряжения растворение осуществляется в основном на выступах микронеровностей, а впадины заполняются продуктами растворения, окислами, солями, имеющими пониженную проводимость. Это приводит к сглаживанию неровностей. Деталь приобретает металлический блеск. При этом улучшаются физико- механические свойства, т.к. значительно сокращается величина микротрещин, нет наклепа, термоизменения структуры отсутствуют, повышена коррозионная стойкость.

Этот процесс используют для финишной операции изготовления теплообменных труб для АЭС, доводки рабочих поверхностей режущих инструментов, изготовления тонких лент.

Если при электролитическом шлифовании в зону резания ввести ультразвук, то производительность процесса возрастет в 2- 2,5 раза при одновременном значительном улучшении качества обработки.

Описанные выше в этой главе способы обработки используют также для отделочной обработки поверхностей деталей из труднообрабатываемых материалов и заготовок нежестких деталей. Здесь практически отсутствуют прижоги.

Комбинирование разных методов, например, электроэрозионно- химического, ультразвукового и электрохимического, вряде случаев позволяет увеличить производительность до 20 раз.