Способ электрохимической обработки во внешнем магнитном поле по диэлектрическому трафарету

 

СПОСОБ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ВО ВНЕШНЕМ МАГНИТНОМ ПОЛЕ ,ПОДИЭЛЕКТРИЧЕСКОМУ ТРАФАРЕТУ из эластичного материала.с ферромагнитным наполнителем, отличающийся тем, что, с целью повышения точности обработки путем уменьшения растравливания пол трафаретом. величину напряженности магнитного поля с градиентом к поверхности детали увеличивают от величины, минимально необходимой для надежного прилегания трафарета при осуществлении обработки, до величины, обеспечивающей максимум функционала 1Ж) где V глубина травления, мм; do- диаметр растравливания, мм; 8 - магнитная индукция, Тл; f - текущее ремяэлектрохимической обработки, с; Т - общее время обработки, с. S 00 01 ю

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ц П В 23 Р 1/04 ОСУДАРСТВЕИИ и HOMHTET CCCP

flO ДЕЛАЕМ ИЗОБЯЕТЕНИй И ОтНРЫТИй

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н автонсномм свидатвъствм где h о

8—

Т (21) 3367733/25-08 (22) 23.12.81 (.46) 15.10.84. Бюл. 9 38 (72) .A.A.Êîð÷àãèí, Д.В.Румянцев и A.A.Ôåîêòèñòîâ (53 ) 621. 9. 047 (088. 8) (56) 1. Патент Японии 9 56-10128, кл. В 23 Р 1/04, 1978 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ

ОБРАБОТКИ ВО ВНЕШНЕМ МАГНИТНОМ ПОЛЕ

ПО ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОМУ ТРАФАРЕТУ иэ эластичного материала,с ферромагнитным наполнителем, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности обработки путем уменьшения растравливания под трафаретом, „„SU„„)! 18512 А величину напряженности магнитного поля с градиентом к поверхности детали увеличивают от величины, минимально необходимой для надежного прилегания трафарета при осуществлении обработки, до величины, обеспечивающей максимум функционала аъ

1 т, о глубина травления, мм; диаметр растравливания, мм; магнитная индукция, Тл; текущее время электрохимической обработки, с; общее время обработки, с.

1118512

Изобретение относится к элек грохимической обработке по трафарету и может быть использовано в различных отраслях машиностроения.

Известен способ электрохимической обработки во внешнем магнитном поле,по диэлектрическому трафарету из эластичного материала с ферромагнитным наполнителем (1 3.

Однако данный способ не позволяет избавиться от токов рассеивания по боковой поверхности обрабатываемого отверстия, что приводит к растравливанию боковой поверхности отверстия, искажению его формы. При анодном растворении отверстия по, трафарету образуется боковая ленточка анодного растворения, поверхность которой перпендикулярна поверхности детали до ЭХО, обусловленная отсутствием защиты от.растворения при съеме определенного припуска. Повышение неоднородности электрического поля из-за этого в межэлектродном пространстве приводит к подтравливанию под трафаретом. Это расширяет границу обработки даже при плотном прижиме трафарета к аноду. Причем при увеличении припуска под растворе. ние величина растравливания увеличивается, а производительность падает.

Поэтому при обработке большого числа часто расположенных отверстий боковое растравливание часто во многом

)определяет общую точность, которая существенно ухудшается, особенно при получении отверстий малого диаметра.

Цель Изобретения — повЫшение точности электрохимического формообразования путем уменьшения растравли. вания отверстий по диаметру в процессе основного съема.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу электрохимической обработки во внешнем маг.нитном поле по диэлектрическому тра фарету из эластичного материала с феромагнитным накопителем, величину напряженности магнитного поля с градиентом к поверхности детали уве личивают от величины, минимально необходимой для надежного прилеганию трафарета при осуществлении обработки, до величины, обеспечивающей максимум функционала

Т

dh (в) ) .о где h — глубина травления, мм; о - диаметр растравливания, мм;

Ь - магнитная индукция, Тлу

Ф вЂ” текущее время электрохимической обработки, с; — общее время обработки, с.

Этим достигается уменьшение токов рассеивания, так как часть электрическои» энергии затрачивается на раскрутку электролита в результате магнитогидродинамического взаимодействия перпендикулярного к,границе зоны растворения, определяемой трафаретом, электрического поля и пере5 крестного с ним внешнего магнитного поля. Это также способствует улучшению удаления продуктов растворения и повышению производительности процесса особенно при обработке отверсfp тий малого диаметра. (0,5-1 мм ).

Приложение максимально возможной напряженности в начале обработки. увеличивает величину бокового растравливания, что ухудшает точность обработки

Таким образом, обработка отверстий по трафатеру с ферромагнитным наполнителем во внешнем магнитном ° поле в режиме перехода от минимально необходимой напряженности магнитного поля к максимальной напряженности позволяет существенно ïîâûсить точность обработки за счет стабилизации размеров и формы отверстий, 25 На фиг.1 изображена электрохимическая ячейка; на фиг.2 — формообразование отверстия с наложением магнитного поля и без него.

Проводят электрохимическую обра3р ботку тонкостенного листа Х18Н10Т в электрохимической ячейке (фиг.1), состоящей из коллектора сбора и распределения электролита 1, катода— инструмента 2 с отверстиями подачи

35 и отсоса электролита, диэлектричес кого трафарета 3 с отверстиями по заданному профилю, выполненного из винипроза ГОСТ 3399-52 с покрытием эпоксидной смолой ЭД-5 с наполнитеЪ лем (50% ферропорошка) МРТУ 14-74-58.

B качестве токоподводящего анода 4 выбран сердечник (Ст. 3) электромагнита 5. При включении внешнего магнитного поля у поверхности образца б

45 создают магнитное поле вдоль оси электрохимической ячейки с градиентом, направленным к аноду, создающее равномерно распределенную нагрузку по всей поверхности трафарета и гарантирующее плотное прижатие диэлектрического трафарета к обрабатываемой детали.

На фиг.2 представлен характер формообразования отверстия без на.ложения и с наложением магнитного поля (соответственно левая и правая половины .отверстия) в. зоне ЭХО величиной 0,3 Тл. Магнитное поле накладывали перпендикулярно поверхности обработки. При этом появляющаяся 0 радиальная составляющая вектора плотности тока заставляет электролит вращаться вокруг оси отверстия. Это существенно влияет на характер формообразования отверстия в процессе

65 углубления его дна. в начальной фа-

3118512

7 / (о)

Др 31

lllll

hnm (Рие. Я

Составитель Б.Кузнецов

Техред С.Иигунова Корректор A.Oáðó÷àð

Редактор K.Âîëîùóê

Заказ 7334/11 Тираж.1036 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам..изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35,- Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г., Ужгород, ул. Проектная, 4 зе растворения внешнее магнитное поле способствует более быстрому растравливанию отверстия и наиболее высокой производительности (углубление отверстия в единицу времени ). С целью уменьшения растравливбния при одновременном увеличении числа одновременно обрабатываемых отверстий, близко расположенных друг к другу, при общем повышении производительности в начале перфорации отверстий задают величину магнитного поля не- значительную., но достаточную по величине для плотного поджатия к детали и предотвращения отрыва трафарета из эластичного материала с ферромагнитным наполнителем, а затем повышают напряженность магнитного поля до максимального значения. При этом параметр цилиндричности достигает своего наибольшего значения. Это обусловлено тем, что более медленное растравливание отверстия при более низких напряженностях магнитного поля в начале обработки и более высокая скорость углубления отверстия перед его вскрытием обеспечивают боле» высокую точность обработки за счет приближения диаметра образующегося отверстия к диамет ру трафарета. Повышение производительности достигается активацией

5 растворения в области радиальных токов подтравливания, которые при взаимодействии с магнитным полем "организуют" равномерный вихрь электролита в каждом из образующихся отверс-.

10 тий, что способствует надежному удалению продуктов анодного растворения (особенно при ЭХО отверстий мало— го диаметра ) из зоны ЭХО всех отверстий за счет магнитогидродинами15 ческого эффекта. Поэтому для достижения наибольшей производительности и точности ЭХО параметра цилиндричности величину напряженности магнитного поля в начале задают такой, чтобы сила магнитного сцепления трафарета с деталью была равна силам отрыва, обусловленным процессом ЭХО, а затем повышают напряженность магнитного поля до максимального эна 5 чения.

В народном хозяйстве предлагаемый способ может быть использован в операциях электрохимического фрезерования отверстий.