3.4. Неполадки при электрохимическом шлифовании абразивными кругами

рования достигается при обработке поверхностей деталей, выполненных из вязких материалов. Для выполнения этой операции в качестве притиров используют абразивные и алмазные бруски, а также специальные бруски, выполненные на основе эпоксидных смол с добавлением полировальных паст. При суперфинишировании поверхностей деталей, выполненных из особо вязких материалов, применяют притиры, изготовленные из дерева.

В процессе суперфиниширования поверхностей цилиндрических деталей притирам вместе с катодом сообщается возвратнопоступательное движение вдоль оси детали со скоростью 6— 8 м/мин. При этом притиры совершают возвратно-поступательные колебания вдоль оси детали с частотой 200—600 двойных ходов в минуту. Электролит в процессе выполнения операции поступает в межэлектродный промежуток, равный 0,5—1 мм через щель или отверстия в катоде в количестве 15—20 л/мин. Состав и концентрация применяемых электролитов зависит от ма

териала обрабатываемой детали и требований, предъявляемых к качеству поверхностей обработанных деталей. Например, для электрохимического суперфиниширования алюминиевых сплавов применяют 15%-ный A1(N0₃)₃, для обработки деталей из стали ШХ15 используют электролит марки ЭНИМС-1 (50—60 г/л NaN0₃; 4—5 г/л NaN0₂; 4—5 г/л Na₂C0₃; 10—20 г/л глицерина).

Электрохимическое суперфиниширование цилиндрической детали диаметром 60 мм и длиной 100 мм из алюминиевого сплава Д16Т с исходной шероховатостью Ra = 0,63 мкм до требуемой 0,08 мкм по Ra выполняют при напряжении на электродах, равном 10 В, давлении прижима брусков на обрабатываемую поверхность детали—1,6 МПа окружной скорости вращения детали — 15 м/мин. При этом продолжительность обработки составляет 2 мин.

Для выполнения этой операции в качестве притиров используются бруски на основе полировальной пасты белой по ТУ 2-036-248—74 (70%), 27% эпоксидной смолы по ГОСТ 10587— 76 с добавлением 3% отвердителя — полиэтиленполиамина.

В конце электрохимического суперфиниширования поверхностей деталей, выполненных из любых материалов, несколько последних рабочих ходов выполняют при отключенном ИП, в результате этого обрабатываемая поверхность приобретает характерный металлический блеск.

Электрохимическое маркирование. Электрохимическое маркирование выполняют с обменом и без обмена электролита в межэлектродном промежутке. В первом случае глубина маркирования может составлять 0,2—0,3 мм, а во втором — не более 5—8 мкм. Второй способ маркирования получил более широкое распространение на практике.

Оба способа основаны на использовании электродов-инструментов двух разновидностей: трафаретов, имеющих активную часть в виде окна, и штемпелей с профильной активной частью. В обоих случаях форма и размеры активной части соответствуют форме и размерам маркируемых элементов, выполненных в отображенном (зеркальном) виде.

Схема маркирования заводского знака трафаретом изображена на рис. 3.29. Основание трафарета выполнено из токопроводящего материала и гибким токоподводом соединено с отрицательным полюсом

ИП. К нижней плоскости основания прикреплена прокладка, выполненная из диэлектрического материала (например, текстолита). Толщина этой прокладки определяет межэлектродный промежуток при маркировании; обычно он составляет 0,2— 0,5 мм. В прокладке имеется окно, соответствующее форме и размерам маркируемого элемента и определяющее форму и размеры активной части основания трафарета, т. е. его нижней плоскости.

Маркируемую деталь укладывают на металлическую подкладку, соединенную с положительным полюсом ИП, а затем на деталь укладывают трафарет прокладкой к плоскости маркирования (см. рис. 3.29). В межэлектродный промежуток подается электролит со скоростью 1—2 м/с и одновременно включается источник питания. Напряжение на электродах при маркировании зависит от материала маркируемой детали, например при маркировании деталей из титановых сплавов U_э=10-14 В, из медных сплавов U_э = 8-10 В. Продолжительность включения источника питания при трафаретном маркировании зависит также от материала маркируемой детали и составляет 0,8—2,5 с. При электрохимическом маркировании трафаретом электрохимическое растворение металла происходит в зоне окна прокладки, так как в этом случае активная часть основания трафарета, ограниченная окном прокладки, воздействует через электролит на поверхность детали. В то же время на площади детали, закрытой прокладкой (т. е. вне зоны окна), растворение не происходит из-за того, что прокладка выполнена из диэлектрического материала. По истечении времени маркирования, которое устанавливается технологией, выключают ИП, снимают трафарет и деталь, а затем промывкой очищают их от остатков электролита и продуктов растворения. Такой способ маркирования в основном применяют в серийном и массовом производстве при частой повторяемости маркируемых элементов; при этом нет необходимости изготовлять большое число трафаретов различных по форме и размерам окна.

Окна в прокладках таких трафаретов обрабатывают на металлорежущих станках с последующей слесарной доводкой. При наличии узких прорезей, когда нельзя обработать их механически, прокладки выполняют составными из нескольких элементов.

При ручном маркировании трафаретами их ориентируют по отношению к базовым плоскостям детали шаблонами или установочными приспособлениями с упорами. При наличии станка для электрохимического маркирования трафареты крепят хвостовиком, резьбовым отверстием или иным способом на пиноли (электрододержателе), которая, вертикально перемещаясь, производит маркирование.

Электроды-инструменты типа штемпелей с профильной активной частью изображены на рис. 3.30. В мелкосерийном производстве, где потребность в таких инструментах невелика, профильную часть 2 (рис. 3.30, а) изготовляют гибкой на оправках по шаблонам. Материал — латунная лента нужной толщины. Затем эту часть припаивают к латунной оправке 1. С помощью оправки инструмент закрепляют в электрододержателе станка. После пайки активной части к оправке ее заливают быстротвердеющей пластмассой 3. Эту операцию выполняют с помощью металлических обойм; обойму фиксируют по оправке инструмента, а в полость ее заливают расплавленную пластмассу.

В качестве электродов-инструментов для маркирования используют также единичные (рис. 3.30, б) или многозначные (рис. 3.30, в) типографские шрифты, которые отливают на наборных машинах. Активную часть таких инструментов также заливают пластмассой. Для нанесения многозначных маркировок единичные штемпели набирают в мерные пазы электрододержателя и крепят их планкой. Посадочные места оправок комплекта штемпелей выполняют точно по пазам электрододержателя, с тем чтобы обеспечить правильное расположение штемпелей в наборе.

Заданный межэлектродный промежуток при использовании штемпелей обеспечивается занижением торца их активной части относительно пластмассовой заливки. Это производят травлением указанного торца по методу «обратной полярности». Инструмент крепят в электрододержателе станка и присоединяют его к положительному полюсу ИП. На столе станка устанавливают ванночку с электролитом и соединяют ее с отрицательным полюсом ИП. При включении источника питания и кратко

временном погружении рабочего торца инструмента в ванночку происходит анодное растворение металла на торце активной части инструмента. В зависимости от времени погружения инструмента и других параметров ЭХО изменяется глубина указанного занижения; обычно эта глубина составляет не более 0,1 мм, при этом время погружения не превышает 15—30 с.

Аналогично производят занижение комплекта штучных инструментов, набранных в электрододержателе. Однако в этом случае перед выполнением занижения необходимо проверить, чтобы торцы рабочей части всего комплекта штемпелей находились в одной плоскости. В случае обнаружения отклонения от плоскости производят шлифование торцов, а затем занижение активной части.

При занижении по рассмотренной технологии важно не допустить касания торца активной части штемпелей (до занижения) дна металлической ванны; при касании может произойти оплавление электрода-инструмента.

Для электрохимического маркирования штемпелем деталей из инструментальных сталей в качестве электролита применяют 10—20%-ный раствор азотнокислого натрия в воде; для маркирования нержавеющих сталей— 10%-ный раствор азотнокислого калия, а для твердых сплавов используют 5—10%-ный раствор кальцинированной соды. Количество приготовляемого электролита принимают из расчета, что 1 л его обеспечивает нанесение около 20 тыс. знаков. Электрохимическое маркирование штемпелем, как правило, осуществляется без прокачивания электролита через электродный промежуток. Электролит кисточкой или тампоном наносят на поверхность, где должна быть маркировка, а затем на смоченную электролитом поверхность укладывают штемпель.

Напряжение на электродах в зависимости от материала маркируемой детали назначают в пределах 6—8 В. Продолжительность включения ИП, т. е. процесса маркирования, корректируют в зависимости от четкости маркировки; последнее оценивают визуально. Обычно время маркирования составляет 0,3— 1,2 с.

Необходимо учитывать, что качество электрохимического маркирования зависит не только от точности соблюдения установленных режимов обработки, но и от состояния поверхности, на которую наносят маркировку. Для получения четкого изображения отклонение от плоскости этой поверхности не должно превышать 10—20 мкм (на участке маркирования), а шероховатость— 2,5 мкм по Ra. Перед электрохимическим маркированием эту поверхность детали необходимо тщательно обезжирить тампоном, смоченным в бензине.

В процессе эксплуатации штемпелей происходит некоторое ухудшение качества маркировки. Это характеризуется нечет

костью изображения (расплывчатостью) и наиболее часто наблюдается после 3—4 смен непрерывной работы. Такое явление— результат постепенного увеличения толщины оксидной пленки, образующейся на активной поверхности электрода-инструмента. Для качественного маркирования производят периодическую (через 2—3 смены) чистку активной поверхности электрода-инструмента от оксидной пленки. Это выполняют надфилем с мелкой насечкой, не снимая электрод-инструмент со станка. При этом достаточно удалить с его активной поверхности слой толщиной 5—10 мкм.

Срок эксплуатации маркировочных шрифтов, изготовленных типографским методом, составляет обычно 2—3 месяца. Стойкость шрифтов, специально изготовленных профильной гибкой, а также трафаретов практически не ограничена.