RU2230636C2

RU2230636C2 - Method for electrochemical treatment

Info

Publication number: RU2230636C2
Application number: RU2002119774/02A
Authority: RU
Inventors: М.И. Голованчиков (RU); М.И. Голованчиков; Г.В. Чурсина (RU); Г.В. Чурсина; Л.В. Агафонова (RU); Л.В. Агафонова; В.В. Семенов (RU); В.В. Семенов; Г.И. Веселкина (RU); Г.И. Веселкина
Original assignee: ОАО "Тульский проектно-конструкторский технологический институт машиностроения"
Priority date: 2002-07-22
Filing date: 2002-07-22
Publication date: 2004-06-20
Also published as: RU2002119774A

Abstract

FIELD: processes for electrochemical treatment, namely for making openings, slots, grooves in thin-wall parts.

SUBSTANCE: method comprises steps of applying onto worked part stencil having through notches and made of elastic material; performing working while changing effort of pressing cathode to stencil. It allows not to change stencil for working next part.

EFFECT: enhanced efficiency of electrochemical treatment at working parts.

4 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки и может быть использовано для получения отверстий, щелей и пазов в тонкостенных деталях.The invention relates to electrophysical and electrochemical processing methods and can be used to obtain holes, crevices and grooves in thin-walled parts.

Определенные трудности в технологии машиностроения вызывает получение отверстий, пазов, щелей в тонкостенных деталях, так как при механической обработке последние легко деформируются.Certain difficulties in the technology of mechanical engineering cause obtaining holes, grooves, crevices in thin-walled parts, since the latter are easily deformed during machining.

Это сказывается в наибольшей степени при обработке труднообрабатываемых деталей. При этом не допускается наличие заусенцев, образующихся при изготовлении тонкостенных деталей резанием или штамповкой.This affects the most when machining difficult parts. At the same time, the presence of burrs formed during the manufacture of thin-walled parts by cutting or stamping is not allowed.

Известен способ электроэрозионной обработки отверстий, щелей в тонкостенных деталях (см. кн. Размерная электрическая обработка металлов, Б.А.Артамонов, А.Л.Вишницкий, Ю.С.Волков, А.В.Глазков. - М.: Высшая школа, 1978 - с.145-151).A known method of electrical discharge machining of holes, crevices in thin-walled parts (see book. Dimensional electrical processing of metals, B.A. Artamonov, A.L. Vishnitsky, Yu.S. Volkov, A.V. Glazkov. - M.: Higher school 1978 - p. 145-151).

Существенными недостатками известного способа являются износ электрода-инструмента, а следовательно, и низкая точность обработки, низкое качество обработанной поверхности, сложность изготовления электрода-инструмента, необходимость использования дорогостоящего и сложного оборудования и, как следствие, снижение производительности.Significant disadvantages of this method are the wear of the electrode-tool, and therefore, low machining accuracy, low quality of the treated surface, the complexity of manufacturing the electrode-tool, the need to use expensive and complex equipment and, as a consequence, reduced productivity.

Известен способ электрохимической обработки, при котором между обрабатываемой деталью и катодом размещают токопроводящий трафарет со сквозными просечками по форме прошиваемых фигур и подсоединяют его к положительному полюсу источника тока (см. а.с. №1484503, МКИ⁴ В 23 Н 3/00, 9/14). Данный способ позволяет осуществлять формообразование в тонколистовых материалах конусных отверстий, щелей с заданными геометрическими характеристиками.A known method of electrochemical processing, in which between the workpiece and the cathode is placed a conductive stencil with through cuts in the form of stitched shapes and connect it to the positive pole of the current source (see AS No. 1484503, MKI ⁴ V 23 N 3/00, 9 /14). This method allows shaping in thin-sheet materials of conical holes, slots with predetermined geometric characteristics.

Однако при обработке данным способом для каждой детали необходим новый трафарет, т.е. для обработки последующей детали необходимо изготовить другой трафарет и заменить его в техоснастке на отработанный, что ведет к снижению производительности процесса.However, when processing by this method, a new stencil is required for each part, i.e. To process the subsequent part, it is necessary to make another stencil and replace it with a used one in the technical equipment, which leads to a decrease in the process productivity.

Задачей настоящего изобретения является повышение производительности процесса электрохимической обработки деталей.The objective of the present invention is to increase the productivity of the process of electrochemical processing of parts.

Поставленная задача достигается тем, что в способе электрохимической обработки отверстий, щелей, имеющих фигурное поперечное сечение, в тонколистовых заготовках с использованием трафарета со сквозными просечками последний выполняют из упругого эластичного материала, а обработку осуществляют с переменным усилием прижатия катода к трафарету.The problem is achieved in that in the method of electrochemical processing of holes, slots having a curly cross-section, in thin-sheet blanks using a stencil with through cuts, the latter is made of elastic elastic material, and the processing is carried out with a variable force of pressing the cathode to the stencil.

Широкое распространение в технологии машиностроения нашел способ электрохимической обработки по трафарету (см. кн. Маркирование и клеймение. В.Ф. Красников, Е.Л. Петриковский. М.: Машиностроение. - 1973 – с.102-111), при котором между обрабатываемой деталью и катодом помещают диэлектрический трафарет. Обработка данным способом конусных отверстий, щелей с заданными геометрическими параметрами (например, конусность обрабатываемых щелей, отверстий) невозможна.Widespread in the technology of mechanical engineering has found a method of electrochemical processing by stencil (see book. Marking and branding. V.F. Krasnikov, E.L. Petrikovsky. M .: Mechanical engineering. - 1973 - p.102-111), in which the workpiece and the cathode are placed dielectric stencil. Processing in this way of conical holes, slots with specified geometric parameters (for example, the taper of the processed slots, holes) is impossible.

В предлагаемом способе обработку осуществляют также электрохимическим способом через трафарет со сквозными просечками в проточном электролите. Однако трафарет выполняют из упругого эластичного материала, а обработку осуществляют с переменным усилием прижатия катода к трафарету. Данный способ позволяет осуществлять электрохимическое формообразование конических отверстий, щелей в тонкостенных деталях с заданными геометрическими характеристиками при многократном использовании трафарета.In the proposed method, the processing is also carried out by the electrochemical method through a stencil with through cuts in a flowing electrolyte. However, the stencil is made of an elastic elastic material, and the processing is carried out with a variable force of pressing the cathode to the stencil. This method allows for the electrochemical shaping of conical holes, cracks in thin-walled parts with predetermined geometric characteristics with repeated use of the stencil.

На фиг.1-4 изображена схема электрохимического формообразования на различных этапах обработки.Figure 1-4 shows a diagram of the electrochemical shaping at various stages of processing.

Схема обработки содержит катод 1, в котором выполнены каналы 2 для прокачки электролита, трафарет 3, изготовленный из эластичного упругого материала, например из резины, со сквозными просечками 4, обрабатываемую деталь 5, стол 6.The processing circuit includes a cathode 1, in which channels 2 for pumping the electrolyte are made, a stencil 3 made of elastic elastic material, for example rubber, with through cuts 4, the workpiece 5, table 6.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.The proposed method is as follows.

Обрабатываемую деталь 5 устанавливают на стол 6 и подсоединяют к положительному полюсу источника технологического напряжения. Трафарет 3, в котором выполнены сквозные просечки 4, плотно прижимают с заданным усилием к обрабатываемой детали 5 катодом 1, подсоединенным к отрицательному полюсу источника технологического напряжения.The workpiece 5 is installed on the table 6 and connected to the positive pole of the technological voltage source. The stencil 3, in which the through-cuts 4 are made, are tightly pressed with a predetermined force to the workpiece 5 by the cathode 1 connected to the negative pole of the process voltage source.

В результате упругой деформации трафарета при прижатии его катодом 1 к обрабатываемой детали 5 и столу 6 толщина трафарета уменьшается, а его площадь увеличивается, а следовательно, площадь сквозных просечек уменьшается. Затем последовательно осуществляют прокачку электролита в каналах 2 катода 1 и включают источник технологического напряжения. Растворение обрабатываемой поверхности будет осуществляться в местах просечек 4. В процессе обработки уменьшают усилие прижатия катода 1 к трафарету 3, отводя его в направлении от обрабатываемой поверхности, в результате чего увеличивается площадь сквозных просечек, а следовательно, и площадь обрабатываемой поверхности детали 5. Следовательно, время воздействия процесса анодного растворения на обрабатываемые участки детали будет различно, т.к. площадь просечек будет изменяться в процессе обработки.As a result of elastic deformation of the stencil when it is pressed by the cathode 1 to the workpiece 5 and table 6, the thickness of the stencil decreases, and its area increases, and therefore, the area of the through cuts decreases. Then, the electrolyte is pumped sequentially in the channels 2 of the cathode 1 and the technological voltage source is turned on. Dissolution of the treated surface will be carried out in the places of the cuts 4. During the processing, the cathode 1 is pressed down against the stencil 3, moving it away from the processed surface, as a result, the area of the through cuts and, consequently, the area of the workpiece surface 5 is increased. Therefore, the exposure time of the anodic dissolution process on the treated areas of the part will be different, because the area of the cuts will change during processing.

Таким образом, съем материала с обрабатываемой поверхности будет максимальным в центре просечек на их первоначальной площади и уменьшаться от центра к периферии просечек, что позволяет осуществлять электрохимическое формообразование конусных отверстий, щелей в тонкостенных деталях. Сочетая электрические и гидродинамические параметры обработки со скоростью изменения усилия прижима катода 1 к трафарету 3, можно управлять, например, конусностью прошиваемых отверстий, щелей. Данный трафарет можно использовать многократно, без замены в техоснастке.Thus, the removal of material from the treated surface will be maximum in the center of the grooves in their original area and decrease from the center to the periphery of the grooves, which allows the electrochemical shaping of cone holes, slits in thin-walled parts. Combining the electrical and hydrodynamic processing parameters with the rate of change of the pressing force of the cathode 1 to the stencil 3, it is possible to control, for example, the taper of the stitched holes, slots. This stencil can be used repeatedly, without replacement in the technical equipment.

Следовательно, предлагаемый способ позволяет увеличить срок службы трафарета и увеличить производительность процесса.Therefore, the proposed method allows to increase the service life of the stencil and increase the productivity of the process.

Пример конкретного выполнения. Проводилось электрохимическое прошивание отверстий в образцах из нержавеющей стали. Обработка осуществлялась на установке для электрохимическою маркирования УЭМ-15. В качестве электролита использовался 10%-ный раствор нитрата натрия. Толщина обрабатываемых образцов составляла 0,4 мм. Трафарет изготавливался из резины толщиной 2 мм. Диаметр отверстий в трафарете в его свободном состоянии составлял 1,5 мм. Усилие прижима катода к трафарету подбиралось экспериментально и регулировалось посредством винтовой пары. Напряжение на электродах составляло 22 В. Замер профилей отверстий под микроскопом после разрезания образцов вдоль осей показал, что полученные методом электрохимической прошивки отверстия выполнены в виде конуса.An example of a specific implementation. Electrochemical flashing of holes in stainless steel samples was carried out. The processing was carried out on the installation for electrochemical marking UEM-15. As an electrolyte, a 10% sodium nitrate solution was used. The thickness of the processed samples was 0.4 mm. The stencil was made of rubber 2 mm thick. The diameter of the holes in the stencil in its free state was 1.5 mm. The clamping force of the cathode to the stencil was selected experimentally and adjusted by means of a screw pair. The voltage at the electrodes was 22 V. Measurement of the hole profiles under the microscope after cutting the samples along the axes showed that the holes obtained by electrochemical piercing were made in the form of a cone.

Таким образом, предлагаемый способ электрохимического прошивания позволяет получать конусные отверстия, щели в тонкостенных деталях при многократном использовании трафарета.Thus, the proposed method of electrochemical flashing allows you to get conical holes, cracks in thin-walled parts with repeated use of the stencil.

Claims

The method of electrochemical processing of holes, slots, having a curly cross-section in thin-sheet blanks using a stencil with through cuts, characterized in that the stencil is made of elastic elastic material, and the processing is carried out with a variable force of pressing the cathode to the stencil.