А) электрохимическая размерная обработка

Электрохимическая размерная обработка (ЭХРО) представляет собой основную разновидность электрохимической обработки. По ГОСТ 3.1109—73 ЭХРО заключается в изменении формы, размеров и шероховатости поверхности заготовки вследствие растворения ее материала в электролите под действием электрического тока.

Скорость съема металла при ЭХРО (до 1 мм/мин и более) регулируется изменением электрических параметров, температуры и скорости протока электролита. Так, например, в различных электролитах удельный съем штамповых сталей 80—140 мм³/(А*ч); коррозионно-стойких сталей 50—80 мм³/(А*ч); марганцовистых сталей 70— 100 мм³/(А*ч); алюминия и его сплавов 130—190 мм³/(А*ч).

Справочная таблица.

Ампер-час (А.-ч.) равен количеству электричества, проходящему через поперечное сечение проводника за 1 ч при силе электрического тока в 1 а. Применяется в оценке емкости аккумляторов.	Куло́н (Кл) — единица измерения количества электричества в Международной Системе единиц. Кулон — это величина заряда, прошедшая через проводник при силе тока 1 А за время 1 сек.
1 а ·ч = 3600 Кл.

В зависимости от режима, материала, электролита и других условиях параметр шероховатости поверхности R_a = 2,5…0,32 мкм.

Заготовке можно придать требуемую форму и размеры с помощью неподвижного (метод копирования) или вращающегося электрода-инструмента, с воспроизведением кинематики механических операций точения, резания, шлифования и др. без непосредственного контакта инструмента с заготовкой.

Основные математические зависимости, описывающие процесс размерной ЭХО приведены на слайде 4. Количество металла Q_м (в г), удаляемое с поверхности заготовки или детали можно определить для чистого металла согласно закону Фарадея по формуле:

Q_м=К_э *I*t , (1)

где К_э — массовый электрохимический эквивалент, г/(А*ч); I — сила тока, A; t — длительность прохождения тока, час.

Для растворения 1 грамм-эквивалента любого чистого металла требуется одно и то же количество электричества, равное 26,8 А*ч или 96500 Кл,. Пользуясь этой зависимостью, можно рассчитать электрохимический эквивалент любого металла, то есть количество металла (в г), растворившегося с анода при прохождении через электролит 1 A*ч электричества.

K_э=A_м/26,8n , (2)

где А_м — атомная масса металла; n — валентность металла.

Справка. Грамм-эквивалент (ГЭ) химического элемента численно равен частному от деления атомной массы элемента на его валентность: например, ГЭ железа (атомная масса 55,847) 2-валентного равен 27,92 г, а 3-валентного 18,62 г.

Типовые операции электрохимической размерной обработки приведены на слайде 5.

б) электрохимическая отделка поверхности.

1. Электрохимическое травление (ЭХТ) используют для маркирования, чернового удаления припусков, снятия заусенцев и грата, округления кромок.

ЭХТ характеризуется съемом металла 10—200 мкм/мин, регулируемым в широких пределах путем изменения плотности тока и температуры.

Электролиты — растворы кислот, такие как чистая азотная кислота, и растворы щелочей типа едкий натр.

2. Электрохимическая зачистка (ЭХЗ) — разновидность электрохимического травления, проводимого в интенсивных режимах с целью удаления окалины, литейного пригара, а также удаления шероховатости с R_z > 6,3.

3. Электрохимическое шлифование (ЭХШ) — это анодное растворение поверхности, позволяющее получать параметры шероховатости как при механическом шлифовании, Rа = 0,32…1,25 мкм. ЭХШ проводят вращающимся металлическим или графитовым электродом круглой формы в стационарном или движущемся электролите (электрохимическая чистовая обработка). Удельный съем металла определяется составом электролита и интенсивностью режима (плотность тока, температура), обычно он равен 10—200 мкм/мин.

4. Электрохимическое глянцевание (ЭХГ) — это анодное растворение, результатом которого является появление повышенного блеска (глянцевого отражения) обрабатываемой поверхности без заметного изменения исходной микрогеометрии или с небольшим ее улучшением.

5. Электрохимическое полирование (ЭХП) - анодное растворение, приводящее к значительному улучшению микрогеометрии обрабатываемой поверхности (параметр шероховатости R_а = 0,04 мкм) до высокой степени зеркального отражения (блеска) и к изменению физико-химических свойств поверхности.