Способ размерной электрохимической обработки

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП КСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< >854663 (61) Дополнительное к ввт. сеид-ву (22) Заявлено 14.06.79 (2) ) 2778329/25-08 с присоединением заявки М— (23) Приоритет

Опубликовано 15.08.81. Бюллетень J% ЗО

Дата опубликования описания 18 08 81

{51)М. Кл.

В 2Э P .Ь 04

Государственный квинтет

СССР ао делам изобретений и открытий (53) УДК 621.9, .047 (088.8 ) Ю. С, Шипов, Б. М, Несмелов, Б. П. Бороздин и Б. И. Петров (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ РАЗМЕРНОЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ

ОБРАБОТКИ

Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки и касается, в частности, способа размерной электрохимической абра« ботки лопаток турбин.

Известен способ размерной электрохимической обработки, при котором регулируют среднее значение технологического тока и пропорционально связанную с ним скорость подачи электродов-инструментов в зависимости or теплового режима обработки (11

Однако при обработке лопаток с ограниченной площадью замка, к которой подводится технологический ток, развивается высокая температура, которая вызывает недопустимые изменения структуры магериала в прилегающем слое, т.е. полиморфные превращения или прижоги в зависимости от марки материала лопатки. Температура же электролита в этом случае на выходе из зазора может оставаться в допустимых пределах, Кроме того, в канце обработки в месте перехода замковой части к перу лопатки возникают высокие температуры внутри лопатки, что, в свою очередь, вызывает нежелательные структурные изменения материала и местное повышение температуры как обрабатываеS мой поверхности, так и электролита в рабочем промежутке, Местное повышение температуры. поверхности анода изменяет коэффициент выхода по току и, следовательно, рабочий зазор в этом месте, т.е.

10 соответственно увеличивается погрешность обработки. В то же время температура, электролита на выходе из рабочего зазора может оставаться постоянной, так как

15 слои его при истечении перемешиваются.

Цель изобретения - повышение точности и качества обработки.

Поставленная цель достигается тем, что среднее значение технологического тока в начале обработки поддерживают постоянным при условии ограничения температуры в месте контакта токоподвода с замковой частью лопатки, причем для титановых сплавов верхний предел

854661

> d>dä

ao o(KTTqQQgq Нгт) 25 атой температуры ограничивают температурой полиморфных превращений, а для жаропрочных температурой образования прижагов пе поверхности. B процессе же обработки изменяют величину среднего значения технологического тока и поддерживают постоянным тепловой режим на детали в зоне максимальной плотности тока, исключающий изменение структуры материала, т.е. поддерживают постоян- 10 ной величину разницы температур между температурой поверхности анода и температурой электролита на входе в рабочий зазор при достижении ею предварительно расчетной величины. 15

При этом в случае работы с электролитом, при котором коэффициент выхода по току зависит ог температуры поверхности детали(лопатки)предварительно расчетную величину разницы температур лопатки и 20 электролита на входе в зоне прикомля определяют иэ уравнения где 6O — допускаемое изменение установившегося рабочего зазора

О - расчетное значение установившегося зазора, 30

- коэффициент выхода по току при заданной температуре электролита на входе;

kt — коэффициент изменения выхода по току при изменении темпе- 35 ратуры поверхности лопатки на один градус в зоне минимального сечения;

d - коэффициент самовыравнивания электропроводности электропи- 40

rB

К - температурный коэффициент T электропроводности;

- коэффициент самовыравнивания выходе по току. 45

В случае же работы с электролитом, при котором коэффициент выхода по току не зависит or температуры поверхности лопатки, предварительно расчетную величину разницы температур электролита в зоне 50 максимальной плотности тока и на входе его в рабочий зазор расчитывают по фср муле

Ьат d

ЬТ - С5

55 о где ЬО - допускаемое изменение установившегося рабочего зазора от элекгр опр оводн ости.

На фиг. l приведен график изменения среднего значения технологического гока

> по мере снятия припуска на фиг. 2 — схема распределения тока по перу лопатки на фиг. 3 - узел 1 на фиг. 2 (вырыв) ° ,Лопатка 1 помещена между электродами 2 с зазором Clo по профилю пере. Токоподвод 3 контактирует с поверхностью

4 замковой части 5 лопатки 1, сопрягаемой с пером посредством прикомля 6.

Не фиг. 3 показано допускаемое изменение рабочего зазора 6О, образуемое суммированием погрешностей, вызванных изменением коэффициента выхода по току b,Ot> и изменением электропроводносги 6с ..

Пример, Обрабетывают лопатку со следующими размерами; длина 140 мм; .ширине пера 55 мм, плошадь токоподвода

4,25 см; плсаадь прикомля 3,85 см (с учетом припуска по профилю в пределах 3 — 5 мм на сторону); рабочий заaopg =0,3 мм;материал ЭИ 437 В; электролит 10 lный раствор NaCE температура на входе и рабочий зазор 30 С. о

Режимы: начало обработки - среднее значение технологического токе I =2000А:

I плотность токи на топокодводе 4,95 Аlмм, в зоне прикомля 5, 19 А/мм; ско2, рость электродов 0;52 мм/мин. На графике начало обработки изображено гсризонгальной прямой 1-2 . Каждый из электродов при этом проходит отрезок пути бадиной g — g2 =3 мм. После снятия припуска в 3 мм плошадь сечения прикомля равна 1 см, е плотность гока возресгает до 20 А/мм ; что вызывает повышение температуры до критической, равной 450-500 С. Во избежание иэменео ния структуры материала снижают величину среднего значения технологического тока (на графике идеальный случай сни-, жения показан пунктирной прямой 2-3 .

Практически это снижение производят по, вертикальному участку 2-2 путем изменения напряжения скорости подачи или величины зазора."

Ф ормуле изобретения

1, Способ размерной электрохимической обработки деталей, cps котором регулируют среднее значение технологического тока и пропорционально связанную с ним скорость подачи электродов-инструментов в зависимости от теплового режима обработки, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повьппения точности и

85466 l 6 тех- - коэффициенг въхода по току при о заданной температуре элекгрс лита на входе»

К - коэффициент изменены высода

Г 5 цо току при изменении температуры поверхности детали на а один градус в зоне минимального сеченищ

ы g — коэффициент самовыравн иван кя о электропрово шосги электролита; к,. - температурный коэффициент ю электр опроводн ости м8<- коэффициент самовыравнивания

15 вьиода ПО току»

4, Способ по пп. 1 и 2 о т л и ч аю ш и и с я тем, что в случае работы с электролитом, при котором коэффициент выхода по току не зависит ог температуры.

ы 2, поверхности детали, разницу температур электролита в зоне максимальной плогноо ти тока к на входе в зазор расчитывают по формуле б ббб бб (<т1О4 + п у> с о

5 качества обработки, среднее значение нопогического тока в начале обработки поддерживают постоянным при условии ограничения температуры в месте контакта токоподвода с деталью и снижаю его величину в процессе обработки, под держквая постоянным тепловой режим н детали в зоне максимальной плотности гока, исключающий изменение структур материала, 2. Способ по п. 1, о г л и ч а юшийся reM, что в начале обработки в месте контакта гокоподвода с деталь температуру ограничивают величиной те пературы полиморфных превращений для титановых сплавов и температурой обра зования прижОГОв н& пОверхнОсти для х; ропрочных сплавов.

3. Способ попп 1 и2, отлича ю ш к и с я тем, что в случае работ с электролитом, при котором коэффициен выхода по току зависит от температуры детали, разницу температур поверхности детали и электролита на входе рассчиты- вают по формуле 25 зо где: дд — допускаемое изменение установившегося рабочего зазора;

ao — расчетное значение установившегося зазора; да Ю

Oо "т где д Q$ допускаемое изменение установившегося рабочего зазора от элекгропрэводности

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Автарское свидетельство 1 СССР

М 241879, кл, В 23 Р 1/04, 1968

{прототип).

Фиг. Я

Составитель В. Шадрина

Редактор 10, Петрушко Те ед А. Ач; Корректор Л. Иван .Заказ 6576/19 Тираж 1148 Поди исное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„д. 4f5

Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4