Устройство для электрохимическогошлифования

 

Социалистичвсиик ()808230

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено07.07.77 (2() 2507634/25-08 с присоединением заявки ¹ (23) П рнорнтет

Опубликовано 28.02.81. Бюллетень № 8 (5l }N. Кл.

В 23 P 1/04

Рюумрсткенный кюмвтвт

СССР ав aenas взвбретевий и еткрытнй (53 у УД К 62 1.8.

° 047(088.8) Дата опубликования описания 08.03.81 (72) Авторы изобретения

А. И. Круглов и А. С. Котков

I .:1 (7l ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО

ШЛ ИФОВА НИЯ

Изобретение относится к эпектрофизическим и эпектрохимическим методам обработки металлов, а более конкретно— к катодным устройствам, используемым при эпектрохимикомеханическом шпифовании и полировании металлических поверхностей в водных растворах эпектропитов, содержащих взвесь мепкодисперсного абразива.

Наиболее близким техйическим решекием к предлагаемому является катодное устройство, в котором притир выполнен из пористого диэлектрического материала, закрепленного на металлическом катоде.

Геометрия рабочей поверхности катода обеспечивает одновременное протекание. тока через всю поверхность детали, на ходящуюся в контакте с приводом, при этом амплитудное значение ппотности тока на любом участке обрабатываемой поверхности мало отпичается (не более чем s 2-3 раза) от среднего значения ппотности тока, проходящего через обрабатываемую поверхность (11.

При испопьзовании этого устройства возможность увеличения мгновенной плотности тока с цепью улучшения качества

5 поверхности отраничена, так как увеличение мгновенной плотности тока приводит к одновременному возрастанию среднего тока и при этом соответственто но увеличивается скорость растворения метаппа и образования цассивной ппенки. Так как скорость удапения продуктов реакции ограничена механическими параметрами процесса { механическим давлением, скоростью относительного движения притира, концентрацией абразива и др.) при больших плотностях средттего тока, равновесие между процессами образования и удаления продуктов реак ции нарушается. В результате происходит резкое ухудшение качества обрабатываемой поверхности.

Бель изобретения — улучшение обрабатываемой поверхности.

8О82ЗО

50

55.

Указй пая ILo ç достигается Tc l4 что и пзвостпом катодпом устройстве между прптиром и металлическим катодом устаповлена прокладка, выполненная из плотного диэлектрического материала, имеющая равномерно расположенные по всей поверхности отверстия, в которые введены металлические стержни, закрепленные на катоде. При этом суммарная площадь поперечного сечения отверстий в прокладке меньше на

1— - 2 порядка площади поверхности прокладки. Торцовые поверхности металлических стержней расположены в одной плоскости с поверхностью прокладки, обращенной к притиру.

Предлагаемая конструкция катодного устройства обеспечивает концентрацию тока и соответственно амплитудные значения его на небольших участках обрабать1вае мости, противостоящих торцам металических стержней.

Проведенные авторами исследования показали, что при полировании различных металлов наибольший эффект улучшения качества обрабатываемой поверхности достигается, когда амплитудное значение тока на 1-2 порядка выше среднего значения плотности тока. Учитывая это, для достижения максимального улучшения качества поверхности необходимо, чтобы суммарная площадь поперечного сечения отверстий в прокладке была бы на 1-2 порядка меньше, чем площадь поверхности прокладки.

Расположение торцовых поверхностей металлических стержней в одной плоскости с поверхностью прокладки являет-. ся необходимым условием функционирования заявляемого устройства, так как при этом обеспечивается минимальное электрическое сопротивление между катодом и деталью, предотвращается накопление абразива на торцах стержней и предотвращается повышение электри- ческого сопротивления, вследствие диф. фузионных ограничений, возникающих в случае если торцы металлических .стержней находятся ниже уровня повер— хности прокладки, обращенной к притиру.

На чертеже показан пример конкретного исполнения предлагаемого устройства для обработки плоских металлических поверхностей.

Устройство содержит металлический катсд (диск) 1, связанный с приводом вращения (не показан), притир 2.. из пористого диэлектрического, материала (например сита капронового), прокладку

3 из плотного диэлектрического материала (фторопласта или другого диэлектрического материала со сходными механическими свойствами) с равномерно расположенными по всей ее поверхности отверстиями. В отверстия введены металлические стержни 4, выполненные из латуни или нержавеющей стали, закрепленные на катоде 1. Торцовые поверхности стержней расположены в одной плоскости с поверхностью прокладки.

В процессе обработки деталь 5, являющаяся анодом, прижата обрабатываемой поверхностью к притиру 2 прижи ,мом 6. При вращении катода 1 деталь 5 вращается под действием сил трения со стороны притира 2.

В зону обработки иэ сопла 7 подается электролит со взвешенными частицами абразива. Технологический ток между деталью 5 и катодом 1, включенным в цепь источника постоянного тока, протекает через пористый притир 2, пропитанный электролитом, и торцовые поверхности металлических стержней 4. Наличие металлических стержней обеспечивает концентрацию тока на участках поверхности детали, противостоящих торцам стержней,. и воэможность обработки при высокой плотности тока.

В процессе обработки плотность тока на любом участке обрабатываемой поверхности периодически меняется or нулевого значеиия до величин, превосходящих на 1-2 порядка среднее значение в момент времени, когда торцовая. поверхность металлического стержня противостоит рассматриваемому участку поверхности.

Растворение металла происходит при высоких плотностях тока, однако это не приводит к нарушению равновесия между процессами образования и удаления пассивной пленки, поскольку средняя плотность тока и соответственно скорость образования пленки не превышает значений, имеющих место при применении известного катодного устройства, работающего нри малой плотности тока.

Испытания данного катодного устройства при полировании плоских деталей из стали Х18НОТ, ХВГ, пермаллоя

80НХС и др. показали улучшение качества обрабатываемых поверхностей

"транение питингов, отсутствие межкристаллитной коррозии и др. дефектов,наблюдаемых при обработке с известными катодными устройствами.

808230

Составитель В. Шадрина

Редактор Е. Кинив Техред А. Ач Корректор С. Шеккар

Заказ 10940/11 Тираж 1159 Лядписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений я открытий

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

Филиал 1П111 "11атент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Предлагаемое катодное устройство, в соответствующем конкретном исполнении, может быть также использовано для обработки внутренних и наружных цилиндрических поверхностей. фор мула изобретения

Устройство для электрохимического шлифования и полирования, содержащее металлический катод и притир из пористого диэлектрического материала, о тл и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения качества обрабатываемой поверхности, устройство снабжено диэлектрической прокладкой, расположенной между катодом и притиром., в вышеупомянутой прокладке выполнены равномерS но расположенные по всей поверхности отверстия, в которые введены металлические стержни, закрепленные на катоде, а торцовые поверхности стержней расположены в одной плоскости с поверх1а ностью прокладки, обращенной к притиру.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 511178, кл. В 23 P 1/12, 1973.