
- •Г. Н. Зайцев, т. А. Макарова физико-химические основы технологических процессов производства изделий
- •Предисловие
- •Введение
- •Методы обработки заготовок резанием лезвииныи инструмент
- •Часть 1. Физико-механические основы технологических процессов обработки заготовок резанием
- •Глава 1. Режущая часть инструмента и его геометрические параметры
- •Режущая часть токарного резца
- •Основные виды работ, выполняемых различными токарными резцами
- •Изменение углов резца в процессе резания
- •Контрольные вопросы
- •Глава 2. Особенности формообразования поверхностей деталей при резании
- •Схемы обработки резанием
- •Схемы обработки при точении, строгании и шлифовании
- •Схемы образования основных видов поверхностей
- •Методы формообразования поверхностей деталей при резанни
- •Методы формообразования поверхностен при резаннн
- •Контрольные вопросы
- •Глава 3. Физико-механические особенности процесса резания
- •Наростообразование при резании металлов
- •Составляющие силы резания при точении
- •Влияние изменения условий обработки на величины составляющих силы резания
- •3.9. Вибрации при резании материалов
- •Контрольные вопросы
- •Глава 4. Изменение качественных характеристик поверхности при обработке резанием
- •Параметры для нормирования шероховатости поверхности
- •Количественные параметры шероховатости
- •1. Среднее арифметическое отклонение профиля Ка
- •Тип направления неровностей шероховатости
- •Влияние параметров обработки на высоту микронеровностей
- •Контрольные вопросы
- •Глава 5. Выбор оптимальных режимов резания при лезвийной обработке
- •Исходные данные для расчета режимов резания
- •Выбор материала режущей части инструмента
- •Выбор геометрических параметров токарных перетачиваемых проходных резцов
- •Выбор режимов резания
- •Часть 2. Физико-химические основы технологических процессов обработки заготовок электрофизическими и электрохимическими методами
- •Глава 1. Методы обработки, основанные на тепловом воздействии на обрабатываемый материал
- •Физические основы технологических процессов электроэрозионной обработки заготовок
- •Схемы электроэрозионной обработки
- •Зависимость глубины измененного сл01г от энергии импульсов для стали 45
- •Физические основы технологических процессов электроискрового легирования заготовок
- •Электроконтактной обработки заготовок
- •1 Кристаллизатор
- •Физические основы технологических процессов электронно-лучевой обработки заготовок
- •Технологические показатели прошивания различных материалов с помощью окг
- •Контрольные вопросы
- •Глава 2. Виды обработки, основанные на электрохимическом воздействии на обрабатываемый материал
- •2.1. Физические основы технологических процессов электрохимической обработки заготовок
- •I Рис. 2.17. Схема анодно-абразивного шлифования I
- •Контрольные вопросы
- •Глава 3. Виды обработки, основанные на импульсном ультразвуковом механическом воздействии на обрабатываемый материал
- •Основные представления об ультразвуке
- •Классификация основных видов ультразвуковой обработки (узо)
- •Контрольные вопросы
- •Заключение
- •Тестовые задания
- •Раздел 1. Режущая часть инструмента и его геометрические параметры. Особенности формообразования поверхностей деталей при резании (модуль 1)
- •Режущая часть токарного резца
- •Геометрические параметры режущей части резца
- •Основные виды работ, выполняемых различными токарными резцами
- •Изменение углов резца в статике при его неправильной установке
- •Схемы обработки резанием
- •Раздел 2. Физико-механические особенности процесса резания (модуль 2)
- •Затраты на электроэнергию в себестоимости обработки резанием
- •Вибрации при резании материалов мта №54 Открытое Базовое
- •Раздел 3. Изменение качественных характеристик поверхности при обработке резанием (модуль 3)
- •Параметры для нормирования шероховатости поверхности
- •Влияние параметров обработки на высоту мякронеровностей
- •Наклеп в поверхност ном слое материала при резании
Глава 2. Виды обработки, основанные на электрохимическом воздействии на обрабатываемый материал
2.1. Физические основы технологических процессов электрохимической обработки заготовок
Общие сведения об электрохимической обработке
Честь открытия почти всех известных в настоящее время процессов, в которых использовано электрохимическое воздействие на заготовку, принадлежит русским и советским ученым. Известный русский химик Е. И. Шпитальный еще в 1911 г. разработал процесс электролитического полирования.
В 1928 г. В. Н. Гусев применил этот процесс для размерной обработки станин крупных металлорежущих станков. Катодом служила шабровочная плита, установленная над обрабатываемой поверхностью. Промежуток между катодом и анодом (заготовкой) заполняется элктролитом. Анодная поверхность в процессе обработки покрывалась слоем продуктов растворения, и скорость съема металла с анода быстро падала. Катод-плиту на время убирали и ручным инструментом удаляли слой продуктов. Такой способ обработки был очень трудоемким и медленным. В. Н. Гусев и Л. А. Рожков предложили уменьшить расстояние между электродами до десятых долей миллиметра, а электролит принудительно прокачивать через межэлектродный промежуток. Это было рождением нового вида обработки - размерной электрохимической обработки (ЭХО).
Под размерной электрохимической обработкой понимают процесс получения из заготовки детали требуемой формы и размеров за счет анодного растворения металла.
Полученные в годы Великой Отечественной войны результаты по изучению основных физико-химических закономерностей процессов не утратили своего значения и до настоящего времени. В 1948 г. была создана электрохимическая установка для изготовления отверстий в броневой стали. Тогда же были проведены первые опыты по обработке турбинных лопаток. В. Н. Гусев трижды удостаивался звания лауреата Государственной премии СССР.
Значительные успехи в развитии теории и совершенствовании технологии были достигнуты благодаря работам Ю. Н. Петрова, И. И. Мороза, Л. Б. Дмитриева, В. Д. Кащеева, Д. Я. Длугача, В. В. Любимова и др.
Основные закономерности анодного растворения металлов
Удаление металла при размерной электрохимической обработке (ЭХО) происходит под действием электрического тока в среде электролита без непосредственного контакта между инструментом и заготовкой. В основе процесса лежит явление анодного растворения металлов.
Анодное растворение может протекать в электролитах различного состава, в том числе в неагрессивных электролитах - водных растворах хлорида натрия, нитрата натрия и др. Эти соли дешевы и безвредны для обслуживающего персонала.
Под действием тока в электролите материал анода растворяется и в виде продуктов обработки выносится из промежутка потоком электролита. В результате реакций образуются газообразные продукты, которые удаляются в атмосферу. Катод, который служит инструментом, не изнашивается, что является одной из положительных особенностей процесса ЭХО.
При растворении в воде молекулы (например, солей) распадаются на положительные (катионы) и отрицательные (анионы) ионы. Молекулы воды поляризуются и располагаются в виде сферы вокруг какого-то центрального иона (рис. 2.1).
Рис.
2.1. Схема растворения в воде молекулы
солей
Если электроды погружены в электролит, то на их поверхности протекает обратимая реакция
Ме —*• Ме"+ + пе,
где п - валентность металла;
Ме"+ - ион в растворе; е - электрон.
На поверхности металла возникает положительный заряд, и к нему притягиваются отрицательно заряженные ионы из раствора. На границе электролита с металлом образуется так называемый двойной электрический слой (рис. 2.2), подобный тому, какой возникает на обкладках конденсатора. Один слой представляет поверхностные зарвды в металле (+), другой - ионы в растворе (-). За счет этого на электродах возникают скачки электрического потенциала.
Рис.
2.2. Схема образования двойного
электрического слоя на границе
электролита с металлом
Протекание процесса ЭХО становится возможным, если приложить внешнее напряжение, превышающее разность сра- фг, где <ра скачок потенциала на аноде, а - скачок потенциала на катоде.
При подаче напряжения на электроды равновесный потенциал изменяется. На аноде из-за отвода электронов источником питания значительно облегчается переход катионов металла в раствор (рис. 2.3).
Перешедшие в раствор катионы металла вступают в реакцию с ионами электролита и образуют нерастворимый осадок.
©
-
_
-А-
—
'
— -ГЩр:
п
!
-
-
_
-
-(ЙЗНЗР)-
-
Рис.
2.3. Схема перехода катионов металла в
раствор
На аноде справедлива следующая схема перехода металла в нерастворимый гидроксид:
Ме — пе —► Ме"+,
Ме"* + лОН~ — Ме (ОН)я|.
Первое уравнение описывает процесс отвода электролита с анода и переход катиона металла в раствор, второе - отражает результаты сложного процесса с образованием гидрата окиси металла.
Одновременно образуется молекулярный кислород:
20Н'-2е-> Н20 + 0',
о' + о‘—► 02|.
На катоде происходит ускоренное разложение молекул воды с выделением молекулярного водорода:
Н20 + е -+ НҐ + ОН”,
Н‘+Н' -»Н2Т.
Таким образом, в результате реакции на катоде выделяется газ (водород), на аноде - осадок (гидроксид металла) и газ (кислород).
Продукты обработки выносятся потоком электролита из промежутка. При большой силе тока возможны также и другие реакции, в ходе которых на поверхности анода могут образовываться оксиды. Они снижают скорость растворения металла с заготовки и ухудшают ее обрабатываемость.
Процесс электрохимической обработки, использующий анодное растворение, описывается законом Фарадея
т ~г\аИ, (2.1)
где т — масса растворенного материала;
а - электрохимический эквивалент растворяемого материала; /-ток между электродами;
/-время;
т] - выход по току.
Электрохимический эквивалент прямо пропорционален атомному весу металла Аэ и обратно пропорционален валентности, с которой он переходит в раствор.
Электрохимический эквивалент элемента а рассчитывается по формуле
где /г- число Фарадея, равное 26,8 А-ч.
Значения электрохимических эквивалентов приведены в табл. 2.1.
Таблица 2.1
Электрохимические эквиваленты некоторых металлов
Материал |
Валент ность |
Электрохими ческий эквивалент |
|
Материал |
Валент ность |
Электрохи мический эквивалент |
Вольфрам |
6 |
1,140 |
|
Молибден |
3 |
1,190 |
|
8 |
0,860 |
|
|
4 |
0,894 |
Железо |
2 |
1,040 |
|
|
6 |
0,598 |
|
3 |
0,694 |
|
Никель |
2 |
1,100 |
Кобальт |
2 |
1,100 |
|
|
3 |
0.730 |
|
3 |
0,746 |
|
Титан |
3 |
0,594 |
Марганец |
2 |
1,03 |
|
|
4 |
0,450 |
|
4 |
0,512 |
|
Хром |
2 |
0,973 |
|
6 |
0,340 |
|
|
3 |
0,650 |
|
7 |
0,294 |
|
|
6 |
0,323 |
Электрохимический эквивалент сплава ас рассчитывается по формуле
100 2^/а,
где с, — процентное содержание /-го элемента в сплаве;
а, - электрохимический эквивалент /-го элемента.
Выход по току - безразмерная величина, которая учитывает отклонение реального процесса от идеального анодного растворения. Выход по току при электрохимической обработке зависит от условий, при которых реализуется процесс, от состава электролита, степени его загрязнения продуктами реакций, температуры, плотности тока и других факторов. На практике выход по току определяется экспериментально для конкретных условий обработки.
Скорость анодного растворения ир обычно выражается в мм/мин. Подставляя в формулу (2.1) выражение для массы растворенного вещества
где рм - плотность материала;
2 - толщина растворенного припуска;
5 - площадь обработки, и переходя к бесконечно малым величинам, получаем формулу для определения скорости анодного растворения
сЬ а .
и = — = ц—I, (2.2)
а#
где I - плотность тока.
Напряжение на электродах и складывается из падений напряжения в электролите и3 и в приэлектродных областях фЕ и называется суммарным потенциалом поляризации.
Суммарный потенциал поляризации складывается из потенциала поляризации анода ф* падения напряжения в диффузионном анодном слое Д[/а, вызванного различной концентрацией реагирующих веществ и продуктов растворения в диффузионном слое и основном потоке электролита, падения напряжения в диффузионном катодном слое АО* и потенциала поляризации катода <р*
« = +ФЕ = Ф. =АОа+АС/,+ф,. (2.3)
Падение напряжения в электролите рассчитывается по фор
муле
и=1Я,
где - сопротивление электролита между электродами. Учитывая, что Л, = а/%Б, получаем
(2.4)
где а - расстояние между электродами;
X - удельная электропроводность электролита.
Подставляя (2.3) и (2.4) в (2.2), получаем скорость анодного растворения
%а{и~фЕ) А
ир = ті
Рио
где А — характеристика режима.
Значения удельной электропроводности электролитов, наиболее часто применяемых при электрохимической обработке, приведены в табл. 2.2.
Таблица 2.2
Значения удельной электропроводности электролитов
Электролит |
Удельная электропроводимость (Ом'см'1) при концентрации. % |
|||
5 |
10 |
15 |
20 |
|
КС) |
0,069 |
0.136 |
0,202 |
0,268 |
ЫаС1 |
0,067 |
0,121 |
0.164 |
0,196 |
кш3 |
0,045 |
0,084 |
- |
|
ЫаЖ)3 |
0,0436 |
0,0782 |
0,1041 |
0,130 і |
Ка2804 |
0,041 |
0.069 |
0,089 |
~ і |
Потенциал поляризации наиболее полно характеризует процессы, происходящие при электрохимической обработке. Зависимость плотности тока от потенциала поляризации называется поляризационной характеристикой. Поляризационная характеристика определяется экспериментально и зависит от обрабатываемого материала, состава электролита, его температуры и других параметров процесса. Типичная поляризационная характеристика приведена на рис. 2.4.
Рис. 2.4. Пример поляризационной характеристики
Участок АБ кривой соответствует активному анодному растворению. Для этого участка характерна почти пропорциональная связь между плотностью тока и приложенным напряжением к электродам. Для некоторых материалов и электролитов характерно пассивное состояние, при котором на анодной поверхности образуется окисная пленка, оказывающая экранирующее воздействие и приводящая к росту потенциала поляризации и снижению плотности тока. Пассивация может наступить также из-за образования на поверхности металла адсорбционных слоев из продуктов растворения. Точка В кривой и ф„ характеризуют начало пассивации. Участок ГД соответствует полной пассивации.
В ряде случаев возможна активация пассивного состояния, при котором разрушается пассивная пленка и процесс снова переходит в активный. Активации соответствует точка Е кривой и ф„т. Такое состояние называется транспассивным, и ему соответствует участок ЕИ.
Электрохимическая обработка в зависимости от вида поляризационной характеристики может осуществляться в активном, пассивном ■ транспассявном состояниях.
Формирование микроповерхности в активном состоянии.
При анодном растворении в активном состоянии из-за структурной неоднородности материала распределение плотности тока неравномерно. На границах зерен и прослойки плотность тока больше,
чем в середине зерна. Поэтому растворение границ происходит более интенсивно, что приводит к их скругленню. Толщина прослойки значительно меньше размеров зерен, поэтому растворение ее происходит практически одновременно с растворением границы зерен, и микроповерхность приобретает вид, показанный на рис. 2.5, где 1 - зерно, 2 - прослойка. Высота микронеровностей по параметру /?2 при растворении в активном состоянии составляет обычно
.1,2 мкм. Высота микронеровностей существенно зависит от размеров зерен и с уменьшением размера зерна уменьшается.
2
Рис.
2.5 Вид микроповерхности при анодном
растворении в активном состоянии
Формирование микроповерхности в транспассивном состоянии. В транспассивном состоянии обрабатываются титановые сплавы, например сплав ТС-5 в растворе №ЫОэ. При анодном растворении в начальный момент на поверхности титана (рис. 2.6) происходит интенсивный рост окисной пассивной пленки /, вследствие чего снижается плотность тока и увеличивается потенциал поляризации. Дальнейшее повышение потенциала поляризации приводит к активации анодной поверхности в результате местных разрушений 2 пассивной пленки и к образованию очагов 3 с активным состоянием поверхности.
2
3
Рис.
2.6. Вид микроповерхности при анодном
растворении в транспассивном состоянии
Вследствие развития очагов и дальнейшего разрушения пассивной пленки обрабатываемая поверхность постепенно переходит полностью в активное состояние. Этот переход сопровождается нарастанием плотности тока и резким ухудшением качества поверхности Аг = 200...300 мкм. В дальнейшем механизм формирования микроповерхности полностью соответствует процессу при активном анодном растворении.
Классификация электрохимических методов обработки
Электрохимические методы по способу съема материала и удаления продуктов обработки из рабочей зоны можно разделить на три основные группы.
Электрохимическая обработка (аиодно-гидравлнческая) - материал растворяется в активном состоянии, продукты растворения удаляются потоком электролита.
Анодно-абразивная обработка - совмещенный способ обработки, при котором наряду с электрохимическим растворением происходит механическое резание материала абразивными зернами. Растворение материала возможно как в активном, так и в пассивном состоянии. Продукты обработки удаляются потоком электролита и инструментом.
Анодно-механическая обработка - растворение происходит в пассивном состоянии, инструмент оказывает депассивирующее воздействие на обрабатываемую поверхность. Продукты обработки удаляются в основном либо инструментом, либо абразивом.
На рис. 2.7 приведена такая классификация с указанием основных технологических операций, выполняемых с помощью данных методов. Разновидности ЭХО значительно отличаются по технологическим возможностям и областям применения.
Электрохимическая (анодно-гидравлическая) обработка фасонных поверхностен. Способ электрохимической размерной обработки (ЭХО) в проточном электролите предложен в 1928 г.
В. Н. Гусевым. При электрохимической обработке на обрабатываемую анод-деталь и катод-инструмент, находящиеся в электролите, подается напряжение порядка 12 В от источника постоянного тока. В качестве электролита используются преимущественно растворы нейтральных солей ШС1 и ИаШз. Материал растворяется в активном состоянии. Продукты растворения - газы, окислы
|
Анодно абразивная |
|
Анодно-механическая |
|
|
|
|
Электрохимическая
(анодно-гидравлическая)
С подвижными или
неподвижными
электродами
Обработка фасонных полостей и прошивка отверстий
С вращающимся катодом- инструментом
Операции, аналогичные плоскому и фасонному фрезерованию
С вращающимся абразивным кругом на токопроводящей связке
Плоское и профильное шлифование
С абразиво- несущим электролитом
Зачистка
фасонных
поверхностей
Галтовка
Чистовая
обработка
Полирование
плоскостей
Полирование тел вращения
Черновая
обработка
Разрезка
Обработка
тел
вращения
Шлифование тел вращения
Обработка тел вращения
Снятие
заусенцев
Хонингование
Заточка
инструмента
I
Маркировка
Разрезка
диском
Рис. 2.7. Классификация электрохимических методов обработки
и гидраты окислов - удаляются из межэлектродного промежутка потоком электролита, скорость которого 10-15 м/с. Зазор между электродами во время обработки составляет 0,05...0,5 мм. Плотность тока при этом достигает 20-100 А/см2, а ток в зависимости от площади обработки - 10 000 А. При этих условиях скорость растворения может достигать 5 мм/мин при = 1,5...5 мкм. Точность копирования формы катода-инструмента на детали достигает 0,05...0,3 мм. Обработка осуществляется без силового воздействия инструмента на деталь, катод-инструмент практически не изнашивается.
Процесс формообразования поверхности происходит следующим образом. В начале обработки участки профиля катода- инструмента расположены на различных расстояниях от обрабатываемой поверхности. Где меньше зазор, там больше плотность тока, там выше скорость растворения. В результате такого неравномерного распределения скоростей растворения зазоры между электродами постепенно выравниваются и поверхность детали приобретает форму, близкую к форме катода-инструмента.
ЭХО целесообразно применять для обработки деталей из жаропрочных, титановых и других высокопрочных сталей и сплавов, скорость резания которых не превышает 10 м/мин. В ряде случаев ЭХО оказывается эффективной при обработке деталей из обычных конструкционных материалов, но имеющих сложную форму. Эго объясняется тем, что при ЭХО происходит копирование формы инструмента на детали сразу по всей поверхности.
Основные технологические операции, выполняемые ЭХО, - прошивание сквозных и глухих отверстий как круглых, так и фасонных, изготовление фасонных полостей. Преимущественная область применения - изготовление ковочных штампов и пресс- форм, изготовление деталей сложной формы, таких как турбинные лопатки, винтовые поверхности, а также удаление заусенцев, клеймение и маркирование.
Перед электрохимической обработкой детали, как правило, обезжириваются для удаления масла, эмульсии и других жировых загрязнений. После обработки остатки электролита с детали смываются проточной водой или в ультразвуковой ванне. Для предохранения от коррозии детали пассивируют.
Схема прошивания углублений, полостей, отверстий приведена на рис. 2.8, а. При такой схеме электрод-инструмент 1 имеет одно рабочее движение - поступательное перемещение со скоростью и„ к детали. Система регулирования зазора поддерживает постоянный межэлектродный зазор 5 (т. е. имеет место стационарный режим).
а
б
Рис. 2.8. Схемы прошивания углублений, полостей, отверстий
Через межэлектродный промежуток прокачивают электролит со скоростью иэ. В заготовке иногда предусматривают технологические отверстия для подвода и отвода электролита и продуктов обработки.
Схема получения отверстий струйным методом приведена на рис. 2.8, б. Электрод-инструмент состоит из токоподвода 1, омываемого потоком электролита. Токоподвод находится внутри корпуса 3 из изоляционного материала. Электролит создает токопро
водящий канал между токоподводом 1 и заготовкой 2. В месте контакта жидкости с обрабатываемой поверхностью материал заготовки растворяется и образуется углубление. По мере увеличения глубины отверстия корпус 3 сближают с заготовкой 2. Процесс идет достаточно быстро только при высоких напряжениях (до нескольких сотен вольт). Так получают отверстия диаметром 1,5...2,0 мм и вырезают контуры деталей сложной формы.
Схемы обработки наружных и внутренних поверхностей приведены на рис. 2.9. При такой схеме электрод-инструмент 1 выполняет роль резца, но, в отличие от обработки на токарных станках, он не имеет механического контакта с заготовкой 2, а находится от нее на расстоянии я. Электрод-инструмент может двигаться как поперек заготовки со скоростью о„ (рис. 2.9, а), так и вдоль нее со скоростью ии' (рис. 2.9, б). Межэлектродный зазор 5 может поддерживаться диэлектрическими прокладками 3.
а
б
Рис.
2.9. Схемы обработки наружных и внутренних
поверхностей
Схема протягивания наружных и внутренних поверхностей в заготовках, имеющих предварительно обработанные поверхности, по которым можно базировать элекггрод-инструмент 1, приведены на рис. 2.10. Его устанавливают относительно заготовки 2 с помощью диэлектрических элементов 3. Электрохимическое протягивание осуществляют при продольном перемещении (иногда с вращением) инструмента со скоростью и„. По такой схеме выполняют чистовую обработку цилиндрических отверстий, нарезание резьб, шлицев, винтовых канавок.
Рис. 2.10. Схема протягивания наружных и внутренних поверхностей
в заготовках
Схемы разрезания заготовок приведены на рис. 2.11. Инструментом может быть вращающийся диск 1 (рис. 2.11, а) или проволока 1 (рис. 2.11, б).
а
6
+
Рис.
2.11. Схемы разрезания заготовок
Инструменты подают к заготовке 2 со скоростью ои. При этом необходимо сохранять постоянным зазор Б. По этой схеме выполняют пазы, щели, подрезку нежестких деталей, например пружин.
Схема шлифования с использованием вращающегося металлического инструмента 1 цилиндрической формы, который поступательно движется вдоль заготовки 2 со скоростью и„, приведена на рис. 2.12.
Электрохимическое шлифование используют в качестве окончательной операции при изготовлении пакетов пластин из магнитомягких материалов, когда при обработке недопустимы механические усилия, а также для изготовления деталей из вязких и прочных сплавов.
Наиболее широкое промышленное применение ЭХО нашла при обработке сложных поверхностей, например, таких как у пера турбинной лопатки (рис. 2.13). Заготовка 2 устанавливается в герметичном контейнере 3 и обрабатывается одновременно с двух сторон двумя катодами-инструментами 1.
Рис.
2.13. Применение ЭХО при обработке пера
турбинной лопатки
Штампованную заготовку предварительно обрабатывают механически: обрезают облой, удаляют окалину, подрезают входные и выходные кромки, подготавливают базовые поверхности для крепления. Точность ЭХО подобных деталей составляет 0,2...0,3 мм и в большинстве случаев исключает слесарную доводку, что экономически выгоднее обработки на копировально-фрезерных станках или на другом оборудовании при объеме партии более 100 шт.
ЭХО сложных поверхностей типа гравюр ковочных штампов, пресс-форм, литейных форм и им подобных проводится после термообработки и шлифования базовых поверхностей. Припуск под окончательную слесарную доводку определяется точностью и обычно не превышает 0,3...0,4 мм. ЭХО штампов экономически целесообразно при объеме партии свыше 35...40 штук в год.
Установка для электрохимической обработки фасонных поверхностей копировально-прошивочного типа (рис. 2.14) представляет собой комплекс оборудования, включающий собственно станок 3, источник технологического тока 2 с токоведущими шинами, систему стабилизации и контроля технологических параметров, систему подачи и очистки электролита.
Рис.
2.14. Установка для электрохимической
обработки фасонных поверхностей
копировально-прошивочного типа
Насосный агрегат 6 осуществляет подачу электролита в зону обработки и возвращение его в баки 4. Установка имеет приточновытяжную вентиляцию 5, обеспечивающую безопасную концентрацию водорода. Для защиты от разбрызгивания электролита обработка ведется в закрытой камере 1.
Электрохимический метод позволяет эффективно удалять заусенцы любых размеров, в том числе расположенные в труднодоступных местах, а также совмещать травление заусенцев с операциями по доводке и калибровке. Локальность процесса достигается благодаря работе на малых зазорах, применению катодов в виде узких ленточек, повторяющих конфигурацию обрабатываемых кромок, и изоляции нерабочих участков катода и анода.
Для съема заусенцев в местах сопряжения двух отверстий (рис. 2.15) электролит через полый катод-инструмент 3 с изоляцией 2 попадает в зону обработки, а затем через отверстия в аноде- детали 1 возвращается в баки.
Рис.
2.15. Схема обработки для съема заусенцев
Качество съема заусенцев, равномерности и плавности скруглення и шероховатости поверхности на кромках весьма высокое. Отсутствие износа катода-инструмента и использование неподвижных электродов в процессе обработки создают благоприятные условия для автоматизации.
Клеймение и маркирование деталей, например, электрохимическое маркирование по трафарету, производится следующим образом (рис. 2.16). Маркируемую деталь 5 устанавливают на контактной плите /, присоединенной к положительному полюсу источника питания. К отрицательному полюсу присоединяют электрод 2 маркера. Электрод маркера покрыт прокладкой 3 из сукна, войлока или другого материала, смоченного электролитом. На прокладку накладывается трафарет 4, в котором вырезаны требуемые для маркирования знаки. При легком прижатии маркера к детали электролит из прокладки заполнит вырезы в трафарете.
Рис.
2.16. Схема электрохимического маркирования
по трафарету
При включении тока происходит анодное растворение поверхности детали в открытых местах трафарета.
При электрохимической бестрафаретной маркировке изготавливают из металла гравированием катод-инструмент, у которого промежутки между знаками заполнены изолирующей пластмассой. В этом случае для маркирования поверхность детали смачивают электролитом и устанавливают катод-инструмент с незначительным зазором.
Маркирование может производиться как на постоянном, так и на переменном токе напряжением от 6 до 20 В. В зависимости от режима маркирования глубина клеймения может достигать нескольких десятых долей миллиметра или определяться только толщиной темной оксидной пленки в 2—3 мкм. Время маркирования при нанесении оксидной пленки составляет 1-2 с. При глубоком маркировании время определяется глубиной клейма и может достигал. 25 с.
Анодно-абразивная обработка. Анодно-абразивное шлифование осущесталяется абразивными кругами в среде электролита при прохождении электрического тока (рис. 2.17).
гг