Электрохимические размерные и отделочные методы обработки

Лекция 2

 Классификация электрохимических                            методов обработки

В соответствии с классификацией электрохимические технологические методы разделяют на две группы: методы, сопровождающиеся удалением материала с поверхности заготовки, и методы нанесения материала на поверхность заготовки.

Электрохимические методы удаления материала подразделяют по целевому назначению обработки на электрохимические методы размерной обработки (ЭХРО) и электрохимические методы отделочной обработки. Обработка методами ЭХРО направлена на получение поверхностей определённых форм и размеров с заданной точностью.

Основной целью методов электрохимической отделочной обработки (ЭХОО) является достижение особого качества поверхностей обработанной заготовки: уменьшение шероховатости поверхностей или придание им особых эстетических и санитарно-гигиенических характеристик, повышение точности размеров и формы.

Из общей классификации технологических методов обработки, представленной на рисунке2.3, следует, что к электрохимическим методам обработки тесно примыкает группа комбинированных методов обработки, реализуемых на основе нескольких видов энергетического воздействия, основным из которых, обеспечивающим обработку заготовки, является электрохимическое воздействие.

Необходимость дополнительного энергетического воздействия на электрод-заготовку при реализации этих комбинированных методов обусловлена образованием на поверхности анода оксидных соединений (плёнок), пассивирующих обрабатываемую поверхность и снижающих эффективность обработки. На удаление этих плёнок, имеющих более низкие прочностные характеристики, чем основной металл, и направлено дополнительное механическое и (или) электромеханическое воздействие.

Рис. 3.4. Классификация электрохимических методов обработки^[1]

Близость основных физико-химических процессов, проходящих при «чистом» электролизе и при комбинировании электролиза с другим энергетическим воздействием, обуславливает целесообразность в учебных целях рассмотрения ряда комбинированных методов обработки в рамках группы электрохимических методов параллельно с базовыми электрохимическими методами. В связи с этим в приведённой на рисунке 3.4 классификации электрохимических методов обработки в каждой из подгрупп электрохимических методов со снятием материала представлены методы обработки, осуществляемые только электролизом и комбинированные методы, совмещающие электролиз с дополнительным энергетическим воздействием другого вида.

Группу электрохимических методов нанесения покрытий подразделяют на методы получения оксидных покрытий на заготовках и методы получения металлических покрытий. В методах нанесения оксидных электрохимических покрытий заготовка является анодом, поскольку оксидные покрытия формируются именно на аноде. Получение металлических покрытий осуществляют на основе осаждения металла из электролита на катод, то есть при нанесении металлических покрытий заготовка становится катодом.

Электрохимические размерные и отделочные методы обработки

В основе электрохимической размерной обработки (ЭХРО) лежит растворение поверхности заготовки, являющейся анодом, в среде электролита при пропускании через электролит электрического тока (рис. 3.5).

Рис. 3.5. Схемы электрохимической обработки: исходное (а) и                    конечное (б) положения электрода-инструмента

В процессе ЭХРО за счёт удаления припуска происходит изменение размеров, формы и качества поверхности заготовки. Метод ЭХРО был впервые предложен российскими инженерами В. Н. Гусевым и Л. А. Рожковым в 1938 г.

Сущность процессов, протекающих в системе «электроды — электролит» при ЭХРО, состоит в передаче металлом анода Ме⁰ электронов во внешнюю электрическую цепь и переходе образовавшихся ионов металла Меⁿ⁺ в раствор в соответствии с реакцией

Ме⁰ – ne^- = Meⁿ⁺.                                   (3.2)

     Методы электрохимической размерной обработки

Целью электрохимической размерной обработки (ЭХРО) является получение на заготовке поверхности заданных формы, размеров и параметров шероховатости. В зависимости от принятой схемы обработки удаление припуска может осуществляться только на основе электрохимического растворения поверхности заготовки, которая в данном случае принимается за анод, или комбинированным методом, в основе которого лежит воздействие на заготовку нескольких видов энергетического воздействия, основным из которых является анодное растворение поверхностного слоя заготовки.