Способ размерной электрохимической обработки

 

Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки ,в частности, к способам размерной электрохимической обработки сложнофасонных поверхностей. Целью изобретения является повышение точности обработки. Достижение поставленной цели обеспечивается установкой дополнительного электрода с каналами для подвода электролита и заданием электроду-инструменту или детали колебательного движения до контакта друг с другом в каждом цикле со скоростью их сближения, определяемой по формуле δ<SB POS="POST">I</SB>≤A<SP POS="POST">.</SP>H:L-K<SB POS="POST">н2</SB><SP POS="POST">.</SP>К<SB POS="POST">т</SB><SP POS="POST">.</SP>I<SP POS="POST">.</SP>P<SB POS="POST">н.у</SB>:P, где A - скорость звука в среде между анодом и дополнительным электродом: H - тянущий зазор между анодом и дополнительным электродом: L - половина расстояния между каналами в дополнительном электроде: P<SB POS="POST">н.у.</SB> - давление при нормальных условиях: P - давление электролита на входе в зазор: K<SB POS="POST">н2</SB> - объемный электрохимический эквивалент водорода: K<SB POS="POST">т</SB> - температурный коэффициент, учитывающий увеличение объема водорода за счет нагрева: J -плотность тока. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (дц 4 В 23 Н 3/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4241239/25-08 (22) 02.03.87 (46) 07.06.89. Бюл. К - 21 (71) Завод-втуз Красноярского политехнического института (72) В.Г.Вдовенко и И.Я.Шестаков (53) 621.9.047 (088.8) (56) Авторское свидетельсво СССР

Ф 973280, кл. В 23 Н 3/00, 1982. (54) СПОСОБ РАЗМЕРНОЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ (57) Изобретение относится к электро-. физическим и электрохимическим методам обработки, в частности к способам размерной электрохимической обработки сложнофасонных поверхностей.

Целью изобретения является повышение точности обработки. Достижение поставленной цели обеспечивается устаИзобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки, в частности к электрохимической размерной обработке сложнофасонных поверхностей деталей.

Целью изобретения является повышение точности обработки.

На фиг ° 1 изображена схема устройства для реализации способа электрохимической обработки; на фиг. 2— дополнительный электрод с каналами, на фиг. 3 — схема вытеснения электролита из межэлектродного пространства.

В камере 1 устанавливают деталь

2. Электрод-инструмент 3, состоящий из катода 4 и дополнительного электÄÄSUÄÄ 1484505 А1

2 новкой дополнительного электрода с каналами для подвода электролита и задание электроду-инструменту или детали колебательного движения до контакта друг с другом в каждом цик— ле со скоростью их сближения, определяемой по формуле P (à h 1 ° Кя к с х К i Р„ .Р, где а — скорость звука в среде между анодом и дополнительным электродом; h — тянущий зазор между анодом и дополнительным электродом, 1 — половина расстояния между каналами в дополнительном электроде, P — давление при нормальных условиях; P — давление электролита на входе в зазор К

2 объемный электрохимический эквивалент водорода, К вЂ” температурный коэффициент, учитывающий увеличение объема водорода за счет нагрева, плотность тока. 3 ил. рода 5 с каналами для выхода электролита, имеет возможность перемещения в вертикальной плоскости по направляющим камеры, которому сообщают постоянную подачу S .к детали с наtl ложением колебательного движения с частотой f причем колебания производят до контакта дополнительного электрода с деталью в каждом периоде.

Дополнительный электрод может быть выполнен в виде диска, в котором имеются каналы, расположенные на расстоянии R от центра. Расстояние между каналами 21. Середина части кольца находится от центра дополнительного электрода на расстоянии r, .

1484505

Ч=К„КХ, м/с н (5) Чг Чс где Ч (2) - W/F г р н нх/ (6) н т их (7) 35 откуда

V = V„1/h, (3) 45

50 газового слоя

V = Ы/F, (4) Способ осуществляется следующим образом.

При наложении тока на катодной стороне кольцевого участка дополнительного электрода 6 образуется га-. зовый слой 7. По мере пропускания тока выделение водорода продолжается с объемной скоростью M. При этом давление внутри газового слоя возрас:ает и он расширяется в направлении к аноду со скоростью M/F,ãäå F — проекция площади кольца на обрабатываемую поверхность. Скорость движения границы газового слоя при подводе электрода-инструмента к детали определяется выражением — с кор о с т ь д виже ния эл ектр ода-инструмента. при подводе к детали, а при разведении электродов где V — скорость разведения электр родов.

Перемещение границы газового слоя вызывает движение электролита. Через кольцевые сечения радиусом r + 1 и

r — 1 в единицу времени вытесняется объем электролита, равный произведению площади кольца на скорость перемещения границы газового слоя

V, f(r + 1) — (r — 1) J == V (2н(г — 1)h) + Ч где V — скорость движения электр олита, h — величина зазора между деталью и дополнительным электродом.

Из формулы (2) видно, что скорость

V равна нулю при равенстве скоростей ,разведения электродов и расширения тогда обеспечивается неподвижность границы газового слоя и неподвижность электролита в прианодной области.

Этим предотвращается перенос продуктов электролиза и повышение их концентрации в направлении движения электролита, что способствует равно-. мерному распределению плотности тока по обрабатываемой поверхности, а значит и повышению точности обработки.

Ввиду того, что объемная скорость выделения водорода зависит от величины тока

f5 где К вЂ” объемный электрохимический н эквивалент водорода, К вЂ” температурный коэффициент, учитывающий увеличение

20 объема водорода за счет нагрева, то при нагнетании электролита под давлением P скорость объемного газовыделения равна где P „ > — давление при нормальных условиях.

Подставляя выражение (6) и (4), получаем скорость разведения электродов где 1 — плотность тока.

За время t межэлектродный зазор меняется на величину U t. Плотность тока при h = 0 в момент t = 0 равна

UA,/(U t) (8) где U A — напряжение между анодом и дополнительным электродом, bC — электропроводность электролита.

Подставляя выражение (8) в (7), получаем

V (9)

Согласно формулы (3) скорость движения электролита относительно анода

55 стремится к бесконечности при Ь- О.

Скорость электролита в этом случае не может превышать местной скорости звука а в электролите. Подставляем

,выражение (1) в (3), получаем

Ч вЂ” (+ W/F) 1/h а, 1484505 е обеспечивает повышение точности электрохимической обработки. откуда скорость движения электродаинструмента при подводе к обрабатываемой детали выражается неравенством:

V ah/1 — iK К,P „> /P (10)

Установка дополнительного электрода с каналами приводит к образованию двух межэлектродных зазоров, один из которых изменяется от нуля до величины амплитуды колебаний, а другой независимо от условий обработки, остается всегда постоянным.

Наличие двух зазоров исключает возникновение коротких замыканий между анодом и катодом. Колеблющийся электрод выполняет роль дополнительного насоса, то выталкивая электролит из зазора, то всасывая в него электролит. Во время сближения электродов давление в межэлектродном зазоре увеличивается, что приводит к уменьше25

1 нию объемного газосодержания при одновременном уменьшении заз6ра до нуля. Колебания улучшают эвакуацию продуктов электролиза из зазора за счет периодического изменения давления в нем. Улучшение эвакуации продуктов электролиза позволяет вести устойчивый процесс обработки при давлении электролита 0,1-0,4 ИПа.

Поскольку в каждый период колеба- 35 ния известно положение обрабатываемой поверхности, вследствие контакта электродов в каждом цикле, то .это упрощает систему регулирования скорости подачи электрода и стабилиза- 40 цию процесса, что в совокупности

Формула изобретения а — — К К ° 3 р Й т

Vc скорость звука в рабочей срегде а де между анодом и дополнительным электродом, текущий зазор между анодом и дополнительным электродом; половина расстояния между каналами в дополнительном электроде, давление при нормальных условиях давление электролита на входе в зазор; объемный электрохимический эквивалент водорода; температурный коэффициент, учитывающий увеличение объема водорода за счет нагрева, плотность тока.

Кт

Способ размерной электрохимическо обработки, включающий прокачку электролита, подачу инструмента с дополнительным электродом со скоростью анодного растворения детали при постоянном напряжении, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности обработки, электродуинструменту или детали задают. колебательное движение до касания друг с другом, причем скорость сближения V их в каждом периоде колебаний определяют по формуле

1.484505 бмхо0 мекмролиаа

Составитель- P.Íèêìàòóëèí

Редактор Н.Лазаренко Техред M.Ходанич Корректор M Максимишинец

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", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101