Способ защиты необрабатываемых поверхностей деталей при электрохимической обработке

 

ЯАТИГ.;. ".

Ьибл -:î,: ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТЬУ

344954

Союа Соввтскик

Социалистических

Республик

Зависимое от авт, свидетельства ¹

М. Кл, В 23р 1/04

Заявлено 28.XI I.1970 (№ 1502872j25-8) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 14Х11.1972. Бюллетень ¹ 22

Дата опубликования описания 21 VIII.1972

Комитет по делам иво0ретеиий и открытий при Совете ттииистров

СССР

Ъ ДК 621.9.047(088.8) Авторы изобретения И. А. Сираж, В. М, Шаронов, A. В. Лавров и М. С, Парамонов

Заявитель Куйбышевский авиационный институт им, академика С. П, Королева

СПОСОЬ ЗАЩИТЫ НЕОЬРАВАТЫВАЕМЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

ДЕТАЛЕИ ПРИ 3ЛЕКI РОХИМ14ЧЕСКОИ ОЬРАЬОГКЕ

/ /г

Известны различные способы защиты не обрабатываемых поверхностей при электрохимической обработке, а именно: покрытия пластмассами, специальными лаками и красками, эпоксидными смолами, применение протекторной и катодной защит.

Известен способ, по которому к защищаемым частям поверхности сначала подают газ, например воздух, а затем обрабатывают поверхность при избыточном давлении этого газа над давлением электролита.

Предлагаемый способ отличается or известного тем, что в качестве изолирующего материала применяют не растворимую в электролите диэлектрическую жидкость с удельным весом, отличным от удельного веса электролита, которую подают в направлешш рабочей зоны, обмывая ею изолнруемые участки поверхности деталей.

Это позволяет локализировать процесс обработки, а следовательно, повысить точность формообразования и чистоту поверхности детали.

Неэлектропроводная жидкость (жидкий диэлектрик) подается в зоны необраоатываемых поверхностей деталей и соответственно противолежащих им нерабочих участков электродов-инструментов. В зону обработки вводится раствор электролита. Жидкий диэлектрик локализует электролит в рабочем промежу" ке па участке непосредственно обрабатываемой поверхности детали и предохраняет от травления остальные поверхности.

К жидко яу диэлектрику предъявляется ряд требований. Во-первых, он не должен изменять электропроводность раствора электролп lа в баке и соотг етственно в месте ввода электроли ra в рабочий промежуток. Ьо-вторы. ., для последующего использования и регснера10 ции жпдкнн диэлектрик должен легко отделяться от раствора электролита. В-третьих, прн движении на границе раздела он должен как можно меньше перемешиваться с раствором электролп гd.

1s Для выполнеш|я первого пз этих требований жидкий диэлектрик выбирают из условия, что он должен быль нерастворим в воде илп растворим нренеорежительно мало и сам бы не являлся ра творителем веществ электро20 литов. Для обеспечения второго и третьего требований жидкни диэлектрик должен иметь

) дельный вес, существенно отли чный от удельного веса раствора электролита (т. е. больше или меньше), а также большую вяз2s кость. При этом чем больше вязкость и чем значительно от;шчаются удельные веса жидкости, тем скорее происходит их разделение.

Исследования показали, что наиболее удовлетворяют этим требованиям масла с вяз30 костью 40 — 70 сст (вязкость определена при

344954

3

50 С) и j+eJIbHblixI весом 0,9 г/cd . Кроме того, опи доступны и сравнительно дешевы. Наиболее приемлемы масла типа ВМ4, индустриальное 50, ИИР50, турбинные 46» 57, дизельные

МТ14П и ДП8. Эти масла быстро отделяются от раствора электролита (в баке всплывают) и поэтому ие изменяют его электропроводности, а также легко отделяются после выполнения рабочего цикла от поверхностей деталей и электродов-инструментов.

Помимо масел в качестве жидких диэлектриков могут быть использованы так называемые «тяжелые жидкости» с удельным весом

1,6 — 3,3 г/см (бутил иодистый (из- и н-), тетрабромэтан, метилен иодистый). Эти жидкости удовлетворяют всем вышепоставленным требованиям, однако, они значительно дороже масел н рекомендовать их следует для случаев, когда жидкого диэлектрика требуется немного и потери его незначительны.

На фиг. 1 изображена схема электрохими.ческого формообразования сферических полостей при применении гидравлической изоьчяции под давлением; на фиг. 2 — схема электрохимического фрезерования канавок при применении гидравлической изоляции легче раствора электролита; на фиг. 3 — схема для того же вида обработки, что и на фиг. 2, но при применении гидравлической изоляции тяжелее раствора электролита.

Жидкий диэлектрик (см. фиг. 1) прокачивают из отдельного бака под давлением навстречу потоку раствора электролита. Величину давления жидкого диэлектрика выбирают в каждом конкретном случае экспериментально, в зависимости от давления электролита на входе, поддавливания на выходе и конфигурации детали. Отвод обеих жидкостей осуществляют на границе рабочей и нерабочей частей поверхности электрод-инструмента 1 или детали 2 через специальный канал (направление движения электролита показано маленькими стрелками, а жидкого диэлектрика — большими). Между нерабочими поверхностями К электрод-инструмента 1 и нерабочими поверхностями а детали 2 создают зону изоляции 8 маслом. Через канал внутри электрод-инструмента 1 подают электролит в рабочую зону 4.

Применение гидравлической изоляции маслом электродов обеспечивает отсутствие растравливания и развала необрабатываемых поверхностей а, при этом погрешность формы составляет не более 0,15 л м. В результате отсутствия развала поверхностей а уменьшается боковой межэлектродный зазор на границе между рабочей и нерабочей поверхностями, повышается местная плотность тока в конце обработки и, следовательно, чистота поверхности на этом участке улучшается с Vl — V3 до V6 — V7. Аналогично при образовании отверстий.

При вращающемся электрод-инструменте 1 (см. фиг. 2) осуществляют электрохпмическое фрезерование канавок в детали 2. Электрод5

55 бО инструмент 1 и деталь 2 окутаны маслом (слой 8), которое залито в рабочую камеру станка. Поскольку используют жидкость легче раствора электролита, то под слоем 8 масла образуется слой 4 электролита, который оседает из межэлектродного промежутка под действием своего веса, В межэлектродный промежуток раствор электролита подают через сопло 5. В днище рабочей камеры станка предусмотрен слив электролита в бак. Следует отметить, что, вытекая из межэлектродного промежутка, электролит сгруится по обработанной и необрабатываемым поверхностям в детали 2, что создает возможность появления следов точечной коррозии. В экспериментах этого явления не отмечено. Кроме того, слой 8 масла находится над слоем 4 электролита. При сливе электролита в конце рабочего цикла перед сменой детали возможна утечка и масла.

Применение описанной схемы изоляции обеспечивает отсутствие развала канавки в детали, а также устранение растравливания необрабатываемых поверхностей а. При этом погрешность формы»е более 0,12 мм, чистота поверхности V6 — V7.

Аналогично при электрохимическом шлифовании (погрешность формы не более 0,06 л м, чистота поверхности V6 — V7) .

На фиг. 3 рассмотрен тот же вид операции

ЭХРО при вращающемся электрод-инструменте 1, но уже при применении жидкого диэлектрика тяжелее раствора электролита— изобутила иодистого. Поверхности а и в и частично обработанные поверхности детали 2 защищены жидким диэлектриком. В этом случае сло" 8 жидкого диэлектрика находится под слоем 4 электролита. Электролит, подаваемый через сопло 5 в межэлектродный промежуток, поднимается вверх сквозь жидкий диэлектрик. Опасности утечки изолирующей жидкости при смене детали не возникает. ,Кроме того, отсутствуют следы точечной коррозии обработанной поверхности и поверхности в. Развала канавки нет. Поэтому в более ответственном случае этот состав изоляции предпочтительнее масла.

Аналогично при электрохимическом шлифовании.

Таким образом, во-первых, гидравлическая изоляция нерабочих частей электродов на основе перечисленных выше жидких диэлектриков обеспечивает отсутствие развала и растравливания HeoáðàáàòûBàåìûõ поверхностей деталей так же, как при протекторной или катодной и анодной защитах. Чистота поверхности не ниже V6 — V7, погрешность формы не более 0,15 л м. В то время как при изоляции механическими покрытиями зона развала и растравливания составляет от 1 до 5 мм и более при чистоте на этом участке V4 — V3.

Предмет изобретения

Способ защиты необрабатываемых поверхностей деталей при электрохимической обра ботке путем их частичной изоляции, отличаюбийся тем, что, с целью локализации процесса обработки, в качестве изолирующего материала применяют не растворимую в электролите диэлектрическую жидкость с удельпым Весом, Отличным От удельного Веса элбктролита, которую подают в направлении рабочей зоны, омывая ею изолируемые участки поверхности деталей.

344954

Составитель 8, Шадрин»

Техред 3. Тараненко

Корректор Е. Миронова

Редактор T. Ларина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2580 7 Изд. ¹ 1!02 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, OK-35, Ра»шская наб., д. 4, 5