Способ размерной электрохимической обработки

 

Изобретение относится к области металлообработки и касается размерной электрохимической обработки. Цель изобретения - повышение точности формообразования путем интенсификации выравнивания неравномерности припуска в межэлектродном зазоре. Величину длительности импульса выбирают в зависимости от места расположения в заготовке участка с наибольшей величиной припуска. 8 ил, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (11 4 В 23 Н 3/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А8ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4195911/25-08 (22) 16.02.87 (46) 07.06.89. Бюл. У 21 (71) Производственное объединение

"Ленинградский завод турбинных лопаток им. 50-летия СССР" (72) Г.Н.Зайдман, А.И.Генералов, Г.Н. Принь,. Ю. P. Энгельгард, Л.А.Хануков и Г.С.Суворова (53) 621. 9. 047 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 323243, кл. В 23 Н 3/00, 1970.

Электронная обработка материалов.

1974, В 5, АН. МССР, с. 17-21.

Электронная обработка материалов.

1980, У 3, АН МССР, с. 25-28.

Изобретение относится к электрофизическим и электрохимнческим методам обработки и касается электрохимической размерной обработки.

Цель изобретения — повышение точности формообразования путем интенсификации выравнивания неравномерности припуска в межэлектродном зазоре.

На фиг. 1 и 2 представлены схемы возможного распределения наибольшего припуска;,на фиг. 3 и 4 — кривые распределения плотности тока по длине

L. Показано увеличение плотности тока в направлении потока электролита V для случая, в котором участок с наи большей величиной припуска расположен в средней или выходной областях (фиг. 1 и 3) и уменьшение плотности тока i если такой участок расположен во входной области (фиг. " и 4).

„.Я0„„14 45 4 А1

2 (54) СПОСОБ РАЗМЕРНОЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ (57) Изобретение относится к области металлообработки и касается размерной электрохимической обработки. Цель изобретения — повышение точности формообразования путем интенсификации . выравнивания неравномерности припус- ка в межэлектродном зазоре. Величину длительности импульса выбирают в зависимости от места расположения в заготовке участка с наибольшей величиной припуска. 8 ил. 1 табл.

На фиг. 5 и 6 представлены экспериментальные зависимости съема металла по длине 1. образца при обработке в электролите NaC1 с концентрацией ь@

80 — при температуре электролита Т л. о о — 20 С, средней скорости течения V = >4 м. Сд

= 6 5 — и скважности импульсов S = 6 с прн различных длительностях импуль- ДЬ са и плотностях тока.

На фиг. 5 показаны кривые длительности рабочего импульса = 3 мс и

t плотность тока i = 10-50 А/см для кривой 11 i = 110 †1 А/см для кривои l

На фиг. 6 представлены кривые дли/\ тельности рабочего импульса а = 1 мс, плотность тока i = 10-110 Л/см для

2 кривой 3, i = 140-180 А/см для кри1484504 (С,.; 0,3,), если указанный B cToK расположен 40 в средней или выходной области межэлектродного зазора; (0,3(,,,0,4! ) если указанный 45 участок расположен во входной области межэлектродного зазора, — величина длительности импульса С. где т

2 —, (40 — Т,) (1 f3 — (4!) — Т )), 55 вой 4. Эксперименты проводят в ячейке с плоскопараллельным межэлектродным каналом длиной 90 мм, шириной

3 мм и высотой (начальный зазор)

0,3 мм, В качестве анодов используют металлы железо армко, сталь 70Х13 и сталь ЭИ893. Размеры анода и катода

70х2 мм. Время обработки во всех случаях выбирается из расчета, чтобы средний по поверхности съем металла составлял О, 18-0,2 мм.

На фиг. 7 показано поле изменения температуры Т и газосодержания М,; на фиг. 8 — графики длительности-.импульса с

Способ осуществляется следующим образом.

Процесс формообразования представляется совокупностью повторяющихся 2р рабочих циклов, содержащих следующие периоды: подвод электрода-инструмента к заготовке при отсутствии рабочего напряжения, касание электродом заготовки при отсутствии рабочего 5 напряжения на электродах и фиксация положения электрода-инструмента в момент касания, отвод электрода-инструмента с определенной скоростью.

В момент, когда наименьший зазор между электродами достигнет требуемой величины, на электроды подают импульс;технологического тока с длительностью, величину которой определяют в зависимости от места расположения на заготовке участка с максимальным припуском: где а — величина межэлектродного зазора, см," амплитудная плотность тока

2, 1

А/см — плотность газа, г/см

3.

С вЂ” электрохимический эквивалент ч выделения водорода, r/A с; з )к — плотность электролита, г/см

С вЂ” удельная теплоемкость электРок ролита, Дж/г град, Т, — начальная температура, )G — температурный коэффициент электропроводности

3 — удельная электропроводность электролита при Т,.

Эти диапазоны получены иэ сравнения экспериментальных распределений съема металла (фиг. 5 и 6) со значением газосодержания и температуры электролита, определенными в конце импульса.

Газосодержание и температура электролита в конце импульса представлены в таблице.

Расчет газосодержания производил-. ся с учетом значений плотности газа, определенных при давлении в канале

3 атм и температурах, полученных в расчете. Обведенное в таблице в рамку означает, что условия не были реализованы в эксперименте, так как наблюдалось закипание электролита.

Сопоставление экспериментальных распределений съема с расчетными значениями газосодержания и температуры показывает, что равномерный съем металла (кривые 1 и 3) достигается при плотностях тока i «50 А/см для = 3 мс (фиг. 5) и i ««110 А/см

/Ъ для = 1 мс (фиг, 6), при этом

Т «40 С и газосодержаниеЫ«0,2 о (таблица, значения для c =-. 3 мс) .. Для случаев Т > 40 С и ol. (0,3 имеем возрастающий характер (кривая 4, в таблице примеры 6 и 7 при, =1 мс),для

0,3 « оС « 0,4 — убывающий (кривая

2, в таблице примеры 5 и 6 при Й" =.

= 3 мс). Все это поясняется на фиг. 7 и 8. м

Ограничением длительности импульо са является Т = 100 С (так как электролит закипает) или соответствующее ей газосодержание, равное 0,4 (таблица, пример 6).

Назначение длительности импульсов выполняют .следующим образом.

Для увеличения съема в направлении потока используются условия Т ) 5 148 о-40 и оС (0,3, что определяет интервал (c ; 03< ) .

Для уменьшения съема в направлении потока используют условие 0,3

oC (0,4, что дает интервал (О 3с,, 0,4,Д.

4504 6 длительности импульса выбирают в зависимости от места расположения на заготовке участка с наибольшей

5 величиной припуска и устанавливают значение длительности импульса в интервале (а, 0,3о ), если указанный участок расположен в средней или выходной области межэлектродного промежутка, и в интервале (0,3 ь, 0,4, ), если указанный участок расположен во входной области межэлектродного промежутка, Использование способа позволяет увеличить точность формообразования за счет повышения локализующих возможностей процесса, т.е. за счет ускорения обработки в зоне максимального припуска. Тем самым уменьшается количество труда, затрачиваемого на слесарную доводку деталей. где 3

15 р 1 °

+ 2 (40 — Т.)), Формула изобретения

Щк

C„l ! плотность электролита. и газа соответственно, удельная электропроводность электролита при температуре Т удельная теплоемкость электролита; температурный коэффициент электропроводности, величина межэлектродного зазора, амплитудная плотность тока, электрохимический эквивалент выделения водорода.

Способ размерной электрохимической обработки с использованием дискретной системы слежения за величиной межэлектродного зазора, при котором выполняют периодическое ка сание электрода-инструмента с заготовкой при отсутствии технологического тока .и производят подачу тока при отводе электрода-инструмента после достижения заданного межэлектродного зазора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьппения точности формообразования путем интенсификации процесса выравнивания неравномерностей пропуска, величину

P)k ) P2.

Э о

ЗО

Температура, С, при длительности, мс, импульса

Газосодержание при длительности, мс, импульса

Ампли тудная плотПример ность тока, А/см

З (1

20j 2

22,0

27,7

33,0

46,2

57,5

78,1

20,7

25,8

40,6

53,0

2

4

6

8 9

300

О, 039

О, f13

0,214

О, 273

0,386

0,455

О, 543

0,601

0,634

090i3

О, 040

О, 080

О, 108

0,167

0,212

0,286

0,360

0,423

1484504

1484504

f00

04 ОС

097

2Р

Составитель P.Èåëüäåð

Техред М.Ходанич Корректор А.Обручар

Редактор Н.Лазаренко

Заказ 2976/ 10 Тираж 894 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Фиг.7

РЛ

Фиг. 8

4+ v r