RU2210471C1 - Method of electrochemical treatment and tool-electrode for performing the same - Google Patents

Method of electrochemical treatment and tool-electrode for performing the same Download PDF

Info

Publication number
RU2210471C1
RU2210471C1 RU2001136100/02A RU2001136100A RU2210471C1 RU 2210471 C1 RU2210471 C1 RU 2210471C1 RU 2001136100/02 A RU2001136100/02 A RU 2001136100/02A RU 2001136100 A RU2001136100 A RU 2001136100A RU 2210471 C1 RU2210471 C1 RU 2210471C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electrolyte
interelectrode
working surface
electrode
pressure
Prior art date
Application number
RU2001136100/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
К.М. Газизуллин
Original Assignee
Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева filed Critical Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева
Priority to RU2001136100/02A priority Critical patent/RU2210471C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2210471C1 publication Critical patent/RU2210471C1/en

Links

Landscapes

  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

FIELD: machine engineering, namely technique for working complex-profile hard-to-work electrically conductive materials with large length of interelectrode duct. SUBSTANCE: method comprises steps of supplying electrolyte and draining it out of interelectrode space; supplying electrolyte at end of braking period of electrolyte flow along the whole working surface of electrode at interval not exceeding 200 interelectrode gaps by pressure exceeding working pressure in interelectrode space; interrupting supply of electrolyte after resuming motion of its flow; calculating pressure value for supplying electrolyte according to mathematical relationship. Tool-electrode includes housing, working surface and cavity over it formed by restricting wall. In working surface of tool-electrode and in wall restricting it there are mutually coaxial upper and lower openings or slits provided with double valves having elastic members. EFFECT: enhanced accuracy and quality of treated surfaces. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к технологии обработки сложнопрофильных, труднообрабатываемых токопроводящих материалов с большой длиной межэлектродного канала. The invention relates to the field of engineering, in particular to the processing technology of complex, difficult-to-conductive materials with a large length of the interelectrode channel.

Известен способ обработки в пульсирующем потоке электролита ("Основы повышения точности электрохимического формообразования" / Ю.Н. Петров и др. Кишинев: изд. "Штинца", 1977 г., стр.21). A known method of processing in a pulsating electrolyte flow ("Fundamentals of improving the accuracy of electrochemical shaping" / Yu.N. Petrov and others. Chisinau: ed. "Shtinza", 1977, p.21).

Недостатком способа является запирание канала и прекращение съема металла при длине канала более 200 размеров межэлектродных зазоров (МЭЗ) из-за "запирания" межэлектродного канала. The disadvantage of this method is the locking of the channel and the termination of the removal of metal with a channel length of more than 200 sizes of interelectrode gaps (MEZ) due to the "locking" of the interelectrode channel.

Известны способ и устройство для его реализации, ближайший по технической сущности к предлагаемому и принятый за прототип (а.с. СССР 487743, МКИ В 23 Р 1/12, опублик. 21.01.76, БИ 38), при котором электролит постоянно подается и отсасывается через полость электрода, в котором имеются щели или отверстия для подвода и отвода электролита. A known method and device for its implementation, the closest in technical essence to the proposed and adopted as a prototype (AS USSR 487743, MKI 23 P 1/12, published. 21.01.76, BI 38), in which the electrolyte is constantly supplied and It is sucked out through the cavity of the electrode, in which there are slots or holes for supplying and discharging the electrolyte.

Недостатком способа и устройства является появление на электроде участков без подкачки электролита, что приводит к снижению точности и качества обработки, особенно при длине канала свыше 200 МЭЗ. The disadvantage of this method and device is the appearance on the electrode of areas without pumping the electrolyte, which leads to a decrease in accuracy and quality of processing, especially when the channel length is more than 200 MEZ.

Заявляемое изобретение направлено на повышение точности и качества поверхности при обработке деталей с большой, свыше 200 МЭЗ, длиной обрабатываемых участков вдоль потока электролита, в расширении технологических возможностей электрохимической размерной обработки. The invention is aimed at improving the accuracy and quality of the surface when processing parts with a large, more than 200 MEZ, the length of the processed sections along the electrolyte stream, in expanding the technological capabilities of electrochemical dimensional processing.

Технический результат достигается тем, что в способе электрохимической обработки, включающем подачу электролита и отвод его из межэлектродного пространства, устанавливают рабочее давление электролита на входе в межэлектродный зазор (Рвх), при возникновении торможения потока электролита в межэлектродном зазоре по всей рабочей поверхности электрода через интервал не более 200 межэлектродных зазоров подают электролит под давлением (Ро), превышающим рабочее давление (Рвх), при этом (Ро) рассчитывают по следующей зависимости:

Figure 00000002

где К - коэффициент запаса (К=1,1-1,2);
ρэ - плотность электролита на входе в межэлектродный зазор;
Vвх - скорость электролита на входе в межэлектродный зазор.The technical result is achieved by the fact that in the method of electrochemical processing, including the supply of electrolyte and its removal from the interelectrode space, the working pressure of the electrolyte is established at the entrance to the interelectrode gap ( Pin ), when there is a deceleration of the electrolyte flow in the interelectrode gap over the entire working surface of the electrode through the interval no more than 200 interelectrode gaps supply the electrolyte at a pressure (P o ) exceeding the operating pressure (P in ), while (P o ) is calculated according to the following relationship:
Figure 00000002

where K is the safety factor (K = 1.1-1.2);
ρ e is the density of the electrolyte at the entrance to the interelectrode gap;
V I - the speed of the electrolyte at the entrance to the interelectrode gap.

Электрод-инструмент для осуществления способа содержит корпус с рабочей поверхностью, полость, ограниченную стенкой и расположенную над рабочей поверхностью корпуса, выполненные соосно друг другу в стенке, ограничивающей полость, и в рабочей поверхности корпуса соответственно верхние и нижние отверстия или щели для подвода электролита в межэлектродный зазор, при этом верхние и нижние отверстия или щели выполнены на расстоянии не более 200 межэлектродных зазоров, каждое верхнее и соосное ему нижнее отверстие снабжено двойным клапаном с упругим элементом, а нижняя поверхность двойного клапана повторяет рабочую поверхность корпуса. The electrode-tool for implementing the method comprises a housing with a working surface, a cavity bounded by a wall and located above the working surface of the housing, made coaxially to each other in the wall bounding the cavity, and in the working surface of the housing, respectively, upper and lower openings or slots for supplying the electrolyte to the interelectrode a gap, while the upper and lower holes or slots are made at a distance of not more than 200 interelectrode gaps, each upper and coaxial lower hole is equipped with a double valve with elastic element, and the lower surface of the double valve repeats the working surface of the housing.

На чертеже представлена схема электрода-инструмента для обработки изделия. The drawing shows a diagram of an electrode-tool for processing the product.

Электрод-инструмент содержит корпус 1, рабочую поверхность А и полость 2 над ней, ограниченную стенкой 3, на рабочей поверхности А корпуса 1 и ограничивающей полость стенке 3 соосно друг другу выполнены верхние и нижние отверстия или щели 4, которые снабжены двойными клапанами 5, имеющими упругие элементы 6 с упругостью φ, не превышающей разность давлений φ≤Po-Pвх.The tool electrode comprises a housing 1, a working surface A and a cavity 2 above it, bounded by a wall 3, on the working surface A of the housing 1 and the cavity 3 bounding the cavity, the upper and lower holes or slots 4 are made coaxially to each other, which are equipped with double valves 5 having elastic elements 6 with elasticity φ not exceeding the pressure difference φ≤P o -P in .

Нижняя поверхность двойного клапана 5 повторяет рабочую поверхность А корпуса электрода-инструмента в месте расположения клапана. The lower surface of the double valve 5 repeats the working surface A of the housing of the electrode-tool at the location of the valve.

Щели или отверстия обеспечивают подвод электролита под давлением не ниже Ро в МЭЗ, назначаемый или рассчитываемый при проектировании технологического процесса. Расстояние от входа в МЭЗ до оси щели или отверстия 4 (l) рассчитывают через МЭЗ, выбирая соотношение не более 200 величин МЭЗ. Через такое же расстояние вдоль движения электролита выполняют такие же отверстия или щели 4, если длина обработки в детали более 200 величин МЭЗ. В каждом отверстии или щели 4 установлен двойной клапан 5 с верхним 7 (см. чертеж) и нижним 8 грибками, перекрывающими верхнее и нижнее отверстие или щели 4. Стержень клапана 5 расположен в верхнем отверстии или щели 4 с образованием зазора для прохода электролита. Между отверстиями или щелями 4 имеется полость 2, достаточная для установки упругого элемента 6. Диаметр или площадь нижнего отверстия или щели 4 выбирают конструктивно так, чтобы его перекрывал нижний грибок 8, а площадь торцевой поверхности верхнего грибка 7 берут, равной площади нижнего отверстия или щели 4. Упругий элемент 6 удерживает нижний грибок 8 клапана 5 в закрытом положении, но не препятствует его открытию при повышении давления в МЭЗ при образовании газожидкостной "пробки" 9.Slots or openings provide electrolyte supply at a pressure not lower than P about in the MEZ, assigned or calculated during the design of the technological process. The distance from the entrance to the MEZ to the axis of the slit or hole 4 (l) is calculated through the MEZ, choosing a ratio of not more than 200 values of the MEZ. Through the same distance along the movement of the electrolyte, the same holes or slots 4 are made if the processing length in the part is more than 200 MEZ values. In each hole or slot 4, a double valve 5 is installed with the upper 7 (see the drawing) and the lower 8 fungi overlapping the upper and lower holes or slots 4. The valve stem 5 is located in the upper hole or slot 4 with the formation of a gap for the passage of electrolyte. Between the holes or slits 4 there is a cavity 2 sufficient to install an elastic element 6. The diameter or area of the lower hole or slit 4 is chosen structurally so that it is covered by the lower fungus 8, and the area of the end surface of the upper fungus 7 is taken equal to the area of the lower hole or slit 4. The elastic element 6 holds the lower fungus 8 of the valve 5 in the closed position, but does not prevent it from opening when the pressure in the MEZ increases when a gas-liquid plug 9 is formed.

Для этого упругость элемента 6 регулируют по зависимости
φ = (0,8-0,9)(Po-Pвх),
где (0,8-0,9) - гарантированный запас по упругости для открытия клапана;
Ро - давление в канале при его запирании;

Figure 00000003

где Рвх - рассчитывается или назначается при проектировании технологического процесса;
ρэ - плотность электролита, берется из справочников или определяется экспериментально;
Vвх - скорость электролита на входе. Может быть рассчитана ("Основы повышения точности электрохимического формообразования" / Ю.Н. Петров и др. Кишинев: изд. "Штинца", 1977 г., стр.19) по формуле (1.21)
Figure 00000004

где
Figure 00000005
(j - плотность тока; L - длина канала; Сн2 - электрохимический эквивалент выделения водорода; R - газовая постоянная; Т - абсолютная температура);
Рвн - давление окружающей среды.For this, the elasticity of the element 6 is regulated according to
φ = (0.8-0.9) (P o -P I )
where (0.8-0.9) is the guaranteed margin of elasticity for opening the valve;
R about the pressure in the channel when it is locked;
Figure 00000003

where R I - is calculated or assigned when designing a process;
ρ e - electrolyte density, taken from reference books or determined experimentally;
V in - the speed of the electrolyte at the inlet. It can be calculated ("Fundamentals of improving the accuracy of electrochemical shaping" / Yu.N. Petrov et al. Chisinau: ed. "Stinza", 1977, p. 19) by the formula (1.21)
Figure 00000004

Where
Figure 00000005
(j is the current density; L is the channel length; Sn 2 is the electrochemical equivalent of hydrogen evolution; R is the gas constant; T is the absolute temperature);
P VN - environmental pressure.

Vвх может быть также установлена экспериментально по расходу электролита (Q) при отсутствии в МЭЗ "пробок" 9 и по площади канала на входе F

Figure 00000006

Способ осуществляют следующим образом.V input can also be set experimentally by the electrolyte consumption (Q) in the absence of “plugs” 9 in the MEZ and by the channel area at the input F
Figure 00000006

The method is as follows.

По заданным технологическим режимам устанавливают МЭЗ, давление Рвх, рассчитывают плотность тока j, давление при его запирании. Берут коэффициент запаса (10-20%) и устанавливают на входе в клапан 5 давление Po с учетом коэффициента запаса. Включают заданный режим и контролируют его по плотности тока j. При появлении "пробки" с периодом около секунды (время инерционности клапана) давление в МЭЗ резко возрастает, клапан 5 открывается и в МЭЗ поступает электролит, создающий импульс давления и разрушающий "пробку". После импульса движение возобновляется, давление в МЭЗ выравнивается и клапан под действием упругого элемента 6 закрывается.According to the specified technological regimes, the MEZ is established, the pressure P in , the current density j is calculated, the pressure when it is locked. Take a safety factor (10-20%) and set the pressure P o at the inlet to valve 5, taking into account the safety factor. They turn on the set mode and control it by current density j. When a “plug” appears with a period of about a second (valve inertia time), the pressure in the MEZ sharply increases, valve 5 opens and an electrolyte enters the MEZ, creating a pressure pulse and destroying the “plug”. After the pulse, the movement resumes, the pressure in the MEZ equalizes and the valve closes under the action of the elastic element 6.

Устройство работает следующим образом. Перекрывая грибками 7, 8 отверстия или щели 4 в корпусе 1 при отсутствии "пробки" 9 и открывая возможность подачи электролита под давлением при появлении "пробки", электролит под повышенным давлением можно получить либо с помощью дополнительного насоса, либо нагревателя типа приведенного в (Электрофизические и электрохимические методы обработки материалов/Под ред. В.П.Смоленцева. В 2-х томах. T.1. - М.: Высшая школа, 1983, стр.155, рис.11-47). The device operates as follows. By blocking the holes or slots 4 in the housing 1 with fungi 7, 8 in the absence of a “plug” 9 and opening the possibility of supplying electrolyte under pressure when a “plug” appears, the electrolyte under increased pressure can be obtained either using an additional pump or a heater of the type given in (Electrophysical and electrochemical methods of material processing / Edited by V.P. Smolentsev, in 2 volumes, T.1. - M .: Higher School, 1983, p. 155, Fig. 11-47).

Пример осуществления способа. При обработке направляющих лопаток лопаточных машин длина канала может превышать 450-500 мм. Выбрана для обработки лопатка с шириной пера 450 мм из сплава ВТ22. которую в настоящее время обрабатывают с подачей электролита через щель на середине канала или с отсосом газожидкостной смеси через щель на расстоянии 80 мм от щели для подачи электролита. В обоих случаях возникает неравномерный поток электролита ("пробки", противоток, остановки потока между щелями при работе по схеме с отсосом), что вызывает неравномерность съема, погрешность до 0,7 мм, местные микронеровности до 5 мк. Это ограничивает использование электрохимической размерной обработки при невозможности последующей обработки участков с повышенной погрешностью или шероховатостью. An example implementation of the method. When processing guide vanes of blade machines, the channel length can exceed 450-500 mm. A blade with a pen width of 450 mm made of VT22 alloy was selected for processing. which is currently being processed with the supply of electrolyte through the slot in the middle of the channel or with the suction of the gas-liquid mixture through the slot at a distance of 80 mm from the slot for supplying electrolyte. In both cases, there is an uneven flow of electrolyte (“plugs”, counterflow, flow stop between slots when working according to the scheme with suction), which causes uneven removal, an error of up to 0.7 mm, local microroughness of up to 5 microns. This limits the use of electrochemical dimensional processing when it is impossible to subsequently process areas with increased error or roughness.

Такую же лопатку обработали по предложенному способу при Pвх=0,25 MПa, давлении перед клапаном 0,36 МПа, j=18 А/см2 при МЭЗ 0,5 мм, l=98 мм. Установлено, что клапан срабатывал через время не более 0,8 секунды, "пробка" разрушалась и была получена шероховатость Ra≤1,25 мкм, погрешность <0,3 мм, доработка под щелями не потребовалась, так как нижний грибок клапана 5 стал частью рабочей поверхности электрода-инструмента, в результате чего технологические показатели процесса отвечали требованиям чертежа, поэтому последующая обработка лопатки потребовала только отделочных операций.The same blade was treated according to the proposed method with P in = 0.25 MPa, pressure in front of the valve 0.36 MPa, j = 18 A / cm 2 with a MEZ of 0.5 mm, l = 98 mm. It was established that the valve worked after a time of not more than 0.8 seconds, the “plug” was destroyed and a roughness of Ra≤1.25 μm was obtained, the error was <0.3 mm, refinement under the slots was not required, since the lower fungus of valve 5 became part the working surface of the electrode-tool, as a result of which the technological parameters of the process met the requirements of the drawing, so the subsequent processing of the blade required only finishing operations.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет повысить точность, чистоту обработки, расширить технологические возможности метода электрохимической обработки, так как после обработки по предлагаемому способу требуется только чистовой этап обработки без предшествующих ему операций размерного или доводочного формообразования. Thus, the present invention allows to increase the accuracy, purity of processing, to expand the technological capabilities of the method of electrochemical processing, since after processing by the proposed method only the finishing step of the processing is required without prior dimensional or finishing shaping operations.

Claims (2)

1. Способ электрохимической обработки, включающий подачу и отвод электролита из межэлектродного зазора, отличающийся тем, что устанавливают рабочее давление электролита на входе в межэлектродный зазор (Рвх), при возникновении торможения потока электролита в межэлектродном зазоре по всей рабочей поверхности электрода через интервал не более 200 межэлектродных зазоров подают электролит под давлением (Ро), превышающим рабочее давление (Рвх), при этом (Ро) рассчитывают по следующей зависимости:
Figure 00000007

где К - коэффициент запаса, равный 1,1-1,2;
ρэ - плотность электролита на входе в межэлектродный зазор;
Vвх - скорость электролита на входе в межэлектродный зазор,
и прекращают подачу электролита под давлением (Ро) после возобновления движения потока электролита.1. The method of electrochemical processing, including the supply and removal of electrolyte from the interelectrode gap, characterized in that the working pressure of the electrolyte is set at the entrance to the interelectrode gap (P in ), when there is a braking of the electrolyte flow in the interelectrode gap over the entire working surface of the electrode through an interval of no more than 200 interelectrode gaps supply the electrolyte at a pressure (P o ) exceeding the working pressure (P in ), while (P o ) is calculated according to the following relationship:
Figure 00000007

where K is the safety factor equal to 1.1-1.2;
ρ e is the density of the electrolyte at the entrance to the interelectrode gap;
V I - the speed of the electrolyte at the entrance to the interelectrode gap,
and stop the supply of electrolyte under pressure (P about ) after the resumption of movement of the flow of electrolyte. 2. Электрод-инструмент электрохимической обработки, включающий корпус с рабочей поверхностью, полость, ограниченную стенкой и расположенную над рабочей поверхностью корпуса, выполненные соосно друг с другом в стенке, ограничивающей полость, и в рабочей поверхности корпуса соответственно верхние и нижние отверстия или щели для подвода электролита в межэлектродный зазор, отличающийся тем, что верхние и нижние отверстия или щели выполнены на расстоянии не более 200 межэлектродных зазоров, каждое верхнее и соосное с ним нижнее отверстия снабжены двойным клапаном с упругим элементом, при этом нижняя поверхность двойного клапана повторяет рабочую поверхность корпуса. 2. Electrode-tool for electrochemical processing, comprising a housing with a working surface, a cavity bounded by a wall and located above the working surface of the housing, made coaxially with each other in the wall bounding the cavity, and in the working surface of the housing, upper and lower openings or slots for supply electrolyte into the interelectrode gap, characterized in that the upper and lower holes or slots are made at a distance of not more than 200 interelectrode gaps, each upper and lower sleep holes coaxial with it wife double valve with an elastic member, the bottom surface of the double valve repeats the working surface of the housing.
RU2001136100/02A 2001-12-28 2001-12-28 Method of electrochemical treatment and tool-electrode for performing the same RU2210471C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001136100/02A RU2210471C1 (en) 2001-12-28 2001-12-28 Method of electrochemical treatment and tool-electrode for performing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001136100/02A RU2210471C1 (en) 2001-12-28 2001-12-28 Method of electrochemical treatment and tool-electrode for performing the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2210471C1 true RU2210471C1 (en) 2003-08-20

Family

ID=29246213

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001136100/02A RU2210471C1 (en) 2001-12-28 2001-12-28 Method of electrochemical treatment and tool-electrode for performing the same

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2210471C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1888286B1 (en) Machining method
US5322599A (en) Shaped-tube electrolytic machining process
US6680454B1 (en) Electromachining with perforated electrodes
JPS62181831A (en) Electric discharge machining device
CN108161150A (en) Aspirate drain auxiliary double Yonug&#39;s slit hydrojet electrolysis cutting processing apparatus and method
RU2210471C1 (en) Method of electrochemical treatment and tool-electrode for performing the same
JP3961381B2 (en) Cylinder for internal combustion engine and inner peripheral surface processing method thereof
US9771977B2 (en) Gas bearing and an associated method thereof
EP0858855A1 (en) Method for machining extrusion dies
JPS59140973A (en) Valve seat for control valve and manufacturing method thereof
JP2002273626A (en) Manufacturing method of die for forming honeycomb structure
JPH09242650A (en) Fuel injection valve for internal combustion engine
DE1565001A1 (en) Method and device for the electrolytic processing of workpiece surfaces
JP2003254332A (en) Method and device for manufacturing dynamic pressure bearing
US20020043519A1 (en) Electrode clamping system for sink-type electrical discharge machines
KR940000673B1 (en) Chip removing device for edm
JPS5835824B2 (en) Hoden Kakousouchi
JP2723165B2 (en) Composite plating method for inner peripheral surface of hollow member
KR102677204B1 (en) Diffuser and processing method thereof
JPH01164519A (en) Method and device for electrical discharge machining
JP4134741B2 (en) Plasma etching method
JP2787099B2 (en) Setting method of jet hole or suction hole for electric discharge machining
SU751552A1 (en) Method of electrochemical working following electroerosion calibration
RU2416500C2 (en) Method of electrochemical edge rounding off
SU776835A1 (en) Electrochemical treatment method

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20051229