Комбинированные методы электрохимической размерной обработки.

В группе комбинированных методов ЭХРО наибольшее распространение получили методы анодно-механической обработки и электрохимического шлифования.

Анодно-механическая обработка — метод обработки металлов комбинированным электрохимическим и электроэрозионным воздействием электрического тока на заготовку в среде электролита в сочетании с механическим удалением продуктов электроэрозии и анодного растворения с обрабатываемой поверхности. При анодно-механической обработке заготовка принимается за анод, а инструмент — за катод.

При протекании постоянного электрического тока через электролит происходит анодное растворение поверхности заготовки с образованием на обрабатываемой поверхности вязкой плёнки продуктов растворения. Одновременно с этим идёт электрическая эрозия обрабатываемой поверхности. Продукты электроэрозии и анодного растворения удаляются из зоны обработки механически движущимся металлическим электродом-инструментом и выносятся из рабочей зоны потоком электролита. Анодно-механическим способом обрабатывают заготовки из токопроводящих высокопрочных и труднообрабатываемых металлов и сплавов, вязких материалов.

В зависимости от назначения обработки и формы обрабатываемой поверхности в качестве инструмента используют металлические диски, цилиндры, ленту, проволоку. Обработку ведут в среде электролита, которым чаще всего служит водный раствор жидкого натриевого стекла (Na₂SiO₃). Заготовке и инструменту задают такие же движения, как при аналогичной по цели механической обработке резанием. Электролит подают в зону обработки через сопло.

На основе метода анодно-механической обработки разработаны схемы выполнения различных видов работ (рис. 3.10). Этим методом заготовки разрезают на части, прорезают в них пазы и щели (рис.3.10, а), обтачивают фасонные (рис. 3.10, б) цилиндрические (рис. 3.10, в) поверхности тел вращения.

Рис. 3.10. Схемы анодно-механической резки (а), анодно-механического фасонного точения (б) и анодно-механического точения цилиндрической поверхности (в): 1— заготовка; 2— электрод-инструмент

Электрохимическое шлифование и заточка режущего инструмента.На рис. 3.11, а приведена схема электрохимического шлифования плоской поверхности заготовки 1. Особенностью реализации обработки данным методом является то, что припуск с заготовки удаляется путём электрохимического растворения её материала и последующего удаления образовавшихся продуктов с поверхности заготовки абразивными зёрнами шлифовального круга 2. Шлифовальный круг выступает при этом способе электрохимической обработки и как электрод-инструмент, и как абразивный инструмент. В связи с этим его изготавливают из абразивного материала с токопроводящей связкой.

Рис. 3.11. Схемы электрохимического шлифования (а),                          электрохимической заточки резца (б) и зоны обработки (в)

Материалами абразивных зёрен инструментов чаще всего принимают электрокорунд, синтетический алмаз или кубический нитрид бора. Токопроводящим наполнителем абразивного круга является смесь медного и железного порошков. Для кругов на бакелитовой связке в качестве наполнителя используют графит.

Электрохимическое шлифование осуществляется при межэлектродных зазорах δ, исчисляемых сотыми, а иногда и тысячными долями миллиметра. При таких малых δ технически сложно осуществить смену электролита прокачкой его через межэлектродный промежуток. Поэтому обновление электролита в зоне обработки осуществляется главным образом за счёт захватывания его быстро перемещающейся поверхностью абразивного круга.

При электрохимическом шлифовании достигается шероховатость поверхности с параметром Ra = 1,6…2,5 мкм, а при использовании алмазных инструментов можно снизить значения Ra до 0,08…1,25 мкм.

Производительность электрохимической абразивной обработки можно повысить введением в зону обработки ультразвуковых колебаний. Такой способ обработки называют ультразвуковым электрохимическим шлифованием.

Метод электрохимического шлифования широко применяют при заточке режущего инструмента. На рисунке 3.11, б представлена схема заточки задней грани лезвия токарного резца 1. Заточка осуществляется вращающимся (D_г) шлифовальным кругом 3. Резец совершает возвратно-поступательное движение продольной подачи и постепенно перемещается в направлении шлифовального круга с движением подачи . В межэлектродный промежуток δ между резцом 1 и шлифовальным кругом 3, образованный выступающими зёрнами 4 (рис. 3.11,в), через сопло 2 подают электролит. В результате анодного растворения материала на рабочей поверхности лезвия резца образуются оксидные плёнки, которые легко удаляются абразивными зёрнами.

Особенностью электрохимической обработки является появление на окончательно обработанной поверхности заготовки остатков оксидных плёнок и концентраторов напряжений в виде микротрещин по границам растравленных зёрен. В связи с этим при выполнении отделочных операций электрохимическим шлифованием на окончательной стадии обработки отключают электрический ток и завершают удаление припуска только абразивным путём, удаляя тем самым дефектный слой с растравленными межкристаллитными границами и возникшими микротрещинами.

 Методы электрохимической отделочной обработки

Электрохимические методы отделочной обработки относят к группе методов ЭХО, осуществляемых со съёмом материала заготовки и используемых на завершающих этапах технологического процесса изготовления изделия. Цели применения методов данной группы состоят в улучшении качества обрабатываемых поверхностей заготовки и придания им особого вида, обеспечивающего выполнение эстетических и санитарно-гигиенических требований. Типовыми электрохимическими методами отделочной обработки являются: электрохимическое хонингование, электрохимическое суперфиниширование, электрохимическое удаление заусенцев на пересечении наружных и внутренних поверхностей, электрохимическое полирование и электрохимическое абразивное полирование. Каждый из указанных технологических методов решает определённый круг технологических задач в рамках общей цели улучшения качества обработанной поверхности.