RU2489234C2 - Способ размерной электрохимической обработки - Google Patents
Способ размерной электрохимической обработки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2489234C2 RU2489234C2 RU2011142368/02A RU2011142368A RU2489234C2 RU 2489234 C2 RU2489234 C2 RU 2489234C2 RU 2011142368/02 A RU2011142368/02 A RU 2011142368/02A RU 2011142368 A RU2011142368 A RU 2011142368A RU 2489234 C2 RU2489234 C2 RU 2489234C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- channels
- forming part
- workpiece
- electrode
- tool
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки и может быть использовано при электрохимической обработке длинномерных деталей. В способе размерную электрохимическую обработку детали осуществляют электродом-инструментом, содержащим токопроводящий корпус с каналами, диэлектрическую прокладку и формообразующую часть с каналами для удаления газообразных продуктов реакции. Каналы в формообразующей части используемого в способе электрода-инструмента расположены в шахматном порядке и выполнены перпендикулярно рабочей поверхности формообразующей части, причем поперечный шаг между каналами равен поперечному размеру канала, а продольный шаг определяют в зависимости от режимов обработки и свойств электролита. Изобретение позволяет повысить точность электрохимической обработки за счет применения электрода-инструмента, учитывающего режим упомянутой обработки и свойства применяемого электролита для обеспечения практически полного удаления газообразных продуктов реакции с рабочей поверхности. 3 ил.
Description
Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки и может быть использовано при электрохимической обработке длинномерных деталей.
Известны способы электрохимической обработки с подачей электролита по периферии обрабатываемой поверхности (Справочник по электрохимическим и электрофизическим методам обработки. Г.Л. Амитан, И.А. Байсупов, Ю.М. Барон и др.. Под общей ред. В.А. Волосатого. - Л.: Машиностроение, 1988. - С.20). При данной схеме обработки скорость анодного растворения со стороны входа электролита больше, чем со стороны выхода электролита, что объясняется уменьшением электропроводности электролита вдоль обрабатываемой поверхности из-за газообразования водорода на поверхности катода-инструмента. Для устранения этого недостатка необходима сложная и трудоемкая корректировка профиля катода-инструмента или отвод водорода.
Известен способ электрохимической размерной обработки, по которому через систему каналов в виде щелей в теле катода-инструмента отводят водород (Корчагин Г.Н., Макаров В.А. Повышение точности электрохимического формообразования длинномерных деталей. Электронная обработка металлов. - 1974. - №3. С.21-23). Однако напротив щелей на обрабатываемой поверхности появляются макровыступы, что является недопустимым.
Наиболее близким является способ электрохимической обработки детали электродом-инструментом, содержащим токопроводящий корпус с каналами, диэлектрическую прокладку и формообразующую часть с отводом газообразных продуктов реакции (водорода) через каналы, выполненные в формообразующей части (а.с. №973280, МПК В23Р 1/12).
К недостаткам способа относится невысокая точность обработки, связанная с неполным отводом газообразных продуктов реакции от рабочей поверхности электрода-инструмента, ввиду того, что расстояния между каналами для отвода газообразных продуктов выполнены произвольно и не связаны с режимами обработки. Кроме того, каналы в формообразующей части расположены под острым углом к рабочей поверхности, что представляет определенную технологическую сложность изготовления электрода-инструмента.
Задача изобретения - повышение точности обработки.
Решение задачи достигается тем, что в известном способе размерной электрохимической обработки, включающем обработку детали электродом-инструментом, содержащим токопроводящий корпус с каналами, диэлектрическую прокладку и формообразующую часть с каналами для удаления газообразных продуктов реакции, согласно техническому решению каналы в формообразующей части расположены в шахматном порядке перпендикулярно рабочей поверхности формообразующей части, причем поперечный шаг между каналами равен поперечному размеру канала, а продольный шаг определяют в зависимости от режимов обработки и свойств электролита по формуле
где а - продольное расстояние между каналами, м; αД - допустимое объемное газосодержание в каналах формообразующей части; А - постоянная обрабатываемости, 1/м, рассчитываемая по формуле:
где Сν - объемный электрохимический эквивалент выделения водорода, м3/А·с; U - напряжение между обрабатываемой деталью и формообразующей частью, В; ΔU - алгебраическая сумма падений напряжений в прианодной и прикатодной областях обрабатываемой детали, В; χ0 - удельная электропроводность электролита на входе в зазор между обрабатываемой деталью и формообразующей частью, Ом-1·м-1; v0 - скорость потока электролита на входе в зазор между обрабатываемой деталью и формообразующей частью, м/с; δ - зазор между обрабатываемой деталью и формообразующей частью электрода-инструмента, м.
Изобретение иллюстрируется следующими графическими материалами.
На фиг.1 изображен продольный разрез электрода-инструмента;
на фиг.2 - вид снизу на электрод-инструмент;
на фиг.3 - зависимость точности обработки от длины обрабатываемой поверхности при различных значениях расстояния между каналами.
Электрод-инструмент (фиг.1), используемый при размерной электрохимической обработке, состоит из формообразующей части 1 с каналами 2, расположенными в шахматном порядке и выполненными перпендикулярно к рабочей поверхности 3. Каналы 2 имеют цилиндрическую форму, как наиболее простую в изготовлении, поперечный шаг между каналами равен поперечному размеру канала, в данном примере диаметру отверстия d. Продольный шаг определяют на этапе подготовки к процессу обработки в зависимости от режимов обработки и свойств электролита по формулам (1) и (2). Формообразующая часть 1 изготовлена из токопроводящего материала и установлена на диэлектрической прокладке 4 по торцу корпуса 5 присоединенного к отрицательному полюсу источника питания (на чертеже не показан).
В корпусе 5 выполнены каналы 6. Через каналы 2 и 6 происходит отвод газообразных продуктов реакции в сборник 7.
Поверхность 8 формообразующей части 1, обращенная к корпусу, покрыта защитной нерастворимой электропроводной пленкой PbO2.
Способ размерной электрохимической обработки осуществляется следующим образом.
За счет созданного электрического поля между обрабатываемой деталью (подключен «+» источника питания) и корпусом 5 электрода-инструмента (подключен «-» источника питания) в формообразующей части 1 происходит разделение свободных зарядов. При этом рабочая поверхность 3 имеет отрицательный потенциал и поэтому геометрия обработанной поверхности определяется конфигурацией рабочей поверхности 3. Так как продольное расстояние между каналами «а» равно расчетному значению, определяемому в зависимости от режимов обработки и свойств электролита, то происходит практически полное удаление газообразных продуктов реакции с рабочей поверхности 3, что приводит к повышению точности обработки. При выполнении каналов 2 перпендикулярно рабочей поверхности 3 упрощается изготовление электрода-инструмента.
Пример конкретного выполнения
Необходимо обработать деталь из стали 12Х18Н10Т. Длина обрабатываемой поверхности 240 мм. Электролит - водный раствор NaCl концентрацией 150 г/л. Удельная электропроводность этого раствора χ0=8,86 Ом-1·м-1. Допустимое объемное газосодержание в каналах формообразующей части αД=0,12. Объемный электрохимический эквивалент выделения водорода при данных условиях обработки Сν=0,11·10-6 м3/А·с. Скорость потока электролита на входе в зазор между обрабатываемой деталью и формообразующей частью электрода-инструмента ν0=5 м/с. Зазор между обрабатываемой деталью (анодом) и формообразующей частью δ=0,5·10-3 м. Напряжение между обрабатываемой деталью и формообразующей частью U=12,3 B. Алгебраическая сумма падений напряжений в прианодной и прикатодной областях обрабатываемой детали ΔU=2,3 B.
После подстановки данных в формулы (1) и (2) рассчитали значение расстояния между каналами a=0,02 м, поперечный шаг равен диаметру канала d(0,8·10-3 м). Изготовили каналы (отверстия) диаметром 0,8·10-3 м, расположенные в шахматном порядке перпендикулярно рабочей поверхности формообразующей части. После проведения электрохимической обработки замерялся съем металла многооборотной индикаторной головкой.
Результаты опытов представлены на графике (фиг.3), по осям которого отложены значения соотношения
, где h - локальный съем металла, h0 - съем металла на входе в зазор между обрабатываемой деталью и формообразующей частью электрода-инструмента и длина обрабатываемой поверхности - L.
Кривая 1 представляет электрохимическую обработку при помощи электрода-инструмента с поперечным шагом между каналами а=0,02 м (расчетное значение);
кривая 2 - обработку при помощи электрода-инструмента с а=0,03 м;
кривая 3 - обработку при помощи электрода-инструмента с a=0,01 м.
Из графиков видно, что при расчетном значении а съем металла практически одинаков по всей длине обрабатываемой детали (кривая 1). Снижение точности обработки происходит как при увеличении расстояния между каналами более расчетного (кривая 2), так и при уменьшении этой величины менее расчетного значения (кривая 3).
В первом случае снижение точности объясняется увеличением газосодержания в потоке электролита, что приводит к снижению плотности тока, а значит к уменьшению съема металла. Во втором случае ухудшение точности объясняется уменьшением скорости потока электролита, т.к. его часть отводится через каналы в электроде-инструменте.
Claims (1)
- Способ размерной электрохимической обработки детали, включающий обработку детали электродом-инструментом, содержащим токопроводящий корпус с каналами, диэлектрическую прокладку и формообразующую часть с каналами для удаления газообразных продуктов реакции, отличающийся тем, что используют электрод-инструмент, каналы которого в формообразующей части расположены в шахматном порядке и выполнены перпендикулярно к рабочей поверхности формообразующей части, причем поперечный шаг между каналами равен поперечному размеру канала, а продольный шаг определяют в зависимости от режимов обработки и свойств электролита по формуле:
где a - продольное расстояние между каналами, м; αД - допустимое объемное газосодержание в каналах формообразующей части; А - постоянная обрабатываемости, 1/м, которая рассчитывается по формуле:
где Сν - объемный электрохимический эквивалент выделения водорода, м3/А·с; U - напряжение между обрабатываемой деталью и формообразующей частью, В; ΔU - алгебраическая сумма падений напряжений в прианодной и прикатодной области обрабатываемой детали, В; χ0 - удельная электропроводность электролита на входе в зазор между обрабатываемой деталью и формообразующей частью, Ом-1·м-1; ν0 - скорость потока электролита на входе в зазор между обрабатываемой деталью и формообразующей частью, м/с; δ - зазор между обрабатываемой деталью и формообразующей частью электрода-инструмента, м.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011142368/02A RU2489234C2 (ru) | 2011-10-19 | 2011-10-19 | Способ размерной электрохимической обработки |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011142368/02A RU2489234C2 (ru) | 2011-10-19 | 2011-10-19 | Способ размерной электрохимической обработки |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011142368A RU2011142368A (ru) | 2013-04-27 |
RU2489234C2 true RU2489234C2 (ru) | 2013-08-10 |
Family
ID=49152004
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011142368/02A RU2489234C2 (ru) | 2011-10-19 | 2011-10-19 | Способ размерной электрохимической обработки |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2489234C2 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU806339A1 (ru) * | 1979-05-28 | 1981-02-23 | Институт Прикладной Физики Анмолдавской Ccp | Электрод-инструмент дл размернойэлЕКТРОХиМичЕСКОй ОбРАбОТКи |
SU973280A1 (ru) * | 1981-04-14 | 1982-11-15 | Предприятие П/Я Г-4778 | Электрод-инструмент дл размерной электрохимической обработки |
SU1634407A1 (ru) * | 1989-01-04 | 1991-03-15 | Завод-Втуз Красноярского Политехнического Института | Электрод-инструмент дл размерной электрохимической обработки |
US6413388B1 (en) * | 2000-02-23 | 2002-07-02 | Nutool Inc. | Pad designs and structures for a versatile materials processing apparatus |
-
2011
- 2011-10-19 RU RU2011142368/02A patent/RU2489234C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU806339A1 (ru) * | 1979-05-28 | 1981-02-23 | Институт Прикладной Физики Анмолдавской Ccp | Электрод-инструмент дл размернойэлЕКТРОХиМичЕСКОй ОбРАбОТКи |
SU973280A1 (ru) * | 1981-04-14 | 1982-11-15 | Предприятие П/Я Г-4778 | Электрод-инструмент дл размерной электрохимической обработки |
SU1634407A1 (ru) * | 1989-01-04 | 1991-03-15 | Завод-Втуз Красноярского Политехнического Института | Электрод-инструмент дл размерной электрохимической обработки |
US6413388B1 (en) * | 2000-02-23 | 2002-07-02 | Nutool Inc. | Pad designs and structures for a versatile materials processing apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011142368A (ru) | 2013-04-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI20025064A (fi) | Menetelmä ja laite epäpuhtauksien poistamiseksi jätevedestä elektroflotaatiolla | |
CN105905999A (zh) | 一种三维电极电吸附去除硫酸体系氯离子的方法 | |
RU2489234C2 (ru) | Способ размерной электрохимической обработки | |
Ghalwa et al. | Electrochemical degradation of tramadol hydrochloride: Novel use of potentiometric carbon paste electrodes as a tracer | |
Abbar et al. | Studies of mass transfer at a spiral-wound woven wire mesh rotating cylinder electrode | |
Ordoñes et al. | Electrochemical generation of antimony volatile species, stibine, using gold and silver mercury amalgamated cathodes and determination of Sb by flame atomic absorption spectrometry | |
CN102435661A (zh) | 一种极谱数据分析方法 | |
JPH08510012A (ja) | ステンレス鋼の酸洗いのための方法と装置 | |
Zohoor et al. | Effect of electrolyte type on electrochemical machining of 304 steel | |
JP2011056395A (ja) | 精製水を製造するための水処理方法 | |
Qi et al. | Effect of placement angles on wireless electrocoagulation for bipolar aluminum electrodes | |
JP5659633B2 (ja) | ステンレス鋼板の表面処理方法 | |
CN209934476U (zh) | 一种用于地质样品前处理的电渗析离子交换装置 | |
RU2283735C2 (ru) | Способ электрохимического формообразования турбинных лопаток и устройство для его осуществления | |
Osipenko et al. | Improved methodology for calculating the processes of surface anodic dissolution of spark eroded recast layer at electrochemical machining with wire electrode | |
Nugroho et al. | Overcut and material removal rate on electrochemical machining of aluminum and stainless steel using isolated brass electrode | |
Baeshovich et al. | ELECTROCHEMICAL BEHAVIOR OF SILVER IN A SULPHURIC ACID SOLUTION | |
US20110031131A1 (en) | Electrolysis Anode | |
Anisimova et al. | Electroextraction of lead from a lead trilonate solution | |
KR101903131B1 (ko) | 사이클론 반응의 시험장치 및 이를 이용한 시험방법 | |
RU94223U1 (ru) | Устройство для электрохимической обработки водных растворов | |
JP4750873B2 (ja) | フェノール類を含有する廃液の処理方法 | |
Demidova et al. | Investigation of electrotransport properties of poly (ethylene terephtalate) track membranes modified by plasma of aniline | |
RU2561556C2 (ru) | Инструмент-электрод для электрохимического полирования пространственно-сложных поверхностей | |
RU2578623C1 (ru) | Способ электролитической очистки от окалины ленточного проката |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151020 |