3.4. Исходные данные

Форма и размеры образцов.

Для выполнения лабораторной работы используются закаленные призматические стержни сечением 2…5  5…15 мм и длиной 50…70 мм.

Материал - стали различных марок.

Оборудование и режущий инструмент.

Работа выполняется на электрохимическом копировально-прошивочном станке повышенной точности модели ЭКХП–1 (см. прил.3, табл. 3.1).

Заготовка устанавливается и крепится в приспособлении, закрепленном на столе. Инструмент крепится в электрододержателе специальным приспособлением.

3.5. Расчет режимов обработки.

Рассчитываются следующие характеристики процесса:

• электрохимический эквивалент обрабатываемого сплава;

• количество растворенного металла;

• плотность тока на обрабатываемой заготовке;

• скорость подачи электрод-инструмента;

• скорость протока электролита в зоне обработки;

• объем резервуара для электролита;

• производительность процесса;

• величина корректировки профиля электрод-инструмента.

Интенсивность процесса анодного растворения подчиняется первому закону Фарадея, согласно которому количество растворенного металла анода пропорционально количеству электричества, прошедшего через межэлектродный промежуток

, (3.1)

где: G - вес удаленного вещества, кг;

Э - электрохимический эквивалент, кг/Ас;

I - сила тока, А;

t - время обработки, с.

Теоретические значения электрохимических эквивалентов различных металлов приведены в прил. 3.

Обычно электрохимической обработке подвергают не чистые металлы, а их сплавы; в этом случае электрохимический эквивалент вычисляется исходя из состава сплава.

Для сплавов, состоящих из нескольких компонентов, электрохимический эквивалент определяется по формуле

, (3.2)

где: Э_СП - электрохимический эквивалент сплава;

К_i - процентное содержание отдельного компонента в сплаве;

Э_i - электрохимический эквивалент компонента в сплаве.

Приведенная формула является приближенной, так как рассматривает сплавы как смесь и не учитывает ряда их физико-химических особенностей.

Производительность электрохимической обработки определяется количеством материала, удаляемого с обрабатываемой поверхности в единицу времени

, (3.3)

где: G - количество удаленного вещества в соответствии с законом Фарадея, кг;

- анодный выход металла по току (см. прил. 3).

Плотность тока на заготовке определяется по формуле

, (3.4)

где:  - электропроводность электролита, Ом^–1мм^–1(см. прил. 3);

u - напряжение на электродах, В;

u - падение напряжения в прикатодной и прианодной области, В (составляет 2-4 В);

 - межэлектродный зазор, мм (изменяется от 0,05 до 0,5 мм в зависимости от модели станка).

Скорость подачи электрода-инструмента рассчитывают по формуле

, (3.5)

где: V - скорость подачи, мм/мин;

 - Плотность обрабатываемого металла, кг/мм³ (см. прил. 3).

Скорость протока электролита при обработке отверстий

, (3.6)

где: Q - расход электролита, мм³/с;

- межэлектродный торцевой зазор, мм;

D - наружный диаметр электрода, т.

Величина расхода электролита через рабочую зону межэлектродного зазора определяется измерением объема жидкости, прошедшей через межэлектродный зазор в единицу времени.

Объем резервуара для электролита определяется из условий допустимой зашламленности электролита и теплового режима работы электрохимического станка

, (3.7)

где: m - отношение машинного времени работы центрифуги ко времени полного цикла;

m₁ - отношение времени, затраченного на, анодное растворение, к штучному времени;

q₁ - количество металла, растворенного в единицу времени;

q₂ - предельно допустимая зашламленность электролита (для мелких отверстий - 5 - 8 г/л., для крупных полостей 10 - 15 г/л).

Для очистки электролита используются центрифуги. В настоящее время широкое распространение получили центрифуги с автоматической выгрузкой твердой фазы или периодического действия. Электролит в рабочую зону подается с помощью насосов.