RU2710086C1 - Method of electrically polishing inner channel of metal part and device for its implementation - Google Patents

Method of electrically polishing inner channel of metal part and device for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2710086C1
RU2710086C1 RU2019131224A RU2019131224A RU2710086C1 RU 2710086 C1 RU2710086 C1 RU 2710086C1 RU 2019131224 A RU2019131224 A RU 2019131224A RU 2019131224 A RU2019131224 A RU 2019131224A RU 2710086 C1 RU2710086 C1 RU 2710086C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
granules
screw
channel
naf
mixture
Prior art date
Application number
RU2019131224A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Мингажев Аскар Джамилевич
Николай Константинович Криони
Раис Калимуллович Давлеткулов
Original Assignee
Мингажев Аскар Джамилевич
Николай Константинович Криони
Раис Калимуллович Давлеткулов
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 Мингажев Аскар Джамилевич, Николай Константинович Криони, Раис Калимуллович Давлеткулов filed Critical Мингажев Аскар Джамилевич
Priority to RU2019131224A priority Critical patent/RU2710086C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2710086C1 publication Critical patent/RU2710086C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H3/00Electrochemical machining, i.e. removing metal by passing current between an electrode and a workpiece in the presence of an electrolyte
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H3/00Electrochemical machining, i.e. removing metal by passing current between an electrode and a workpiece in the presence of an electrolyte
    • B23H3/04Electrodes specially adapted therefor or their manufacture
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H9/00Machining specially adapted for treating particular metal objects or for obtaining special effects or results on metal objects
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25FPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
    • C25F3/00Electrolytic etching or polishing
    • C25F3/16Polishing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention relates to machine building and can be used for processing of channels, in particular, internal surfaces of artillery pieces, by electropolishing. Method involves movement of tool electrode along channel inner surface along its axis. Electrode-tool is an auger with a metal rod, the screw element of which is tightly pressed to the processed surface of the part and electrically insulated in contact with it. Processed part with screw is placed in granules medium, made from anion exchangers impregnated with electrolyte solution, contacting the treated surface of the part with the granules and bringing the screw into rotation, electric potential is supplied to processed part and granules, which provides ion removal of metal from processed part surface and its polishing in the medium of said granules and electropolishing to obtain a given roughness of inner surface channel parts.
EFFECT: invention provides improved quality and uniformity of polishing inner surfaces of channels of metal parts.
10 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для обработки каналов, например внутренних поверхностей стволов артиллерийских орудий или стрелкового оружия путем электрополирования.The invention relates to the field of mechanical engineering and can be used for processing channels, for example, the internal surfaces of the trunks of artillery guns or small arms by electropolishing.

Известен способ электрохимикомеханической обработки (А.С. СССР № 1085734. МПК В23Р 1/04,Способ электрохимикомеханической обработки. Опубл.: 15.04.1984.), где съем припуска по длине канала осуществляется за счет ударного возвратно-поступательного действия инструмента.A known method of electrochemical-mechanical processing (AS USSR No. 1085734. IPC В23Р 1/04, Method of electrochemical-mechanical processing. Publ.: 04.15.1984.), Where the stock is taken along the length of the channel due to the shock reciprocating action of the tool.

Недостатком данного способа является низкое качество обработки поверхности детали, поскольку используются силовые механические воздействия на поверхностный слой материала детали. The disadvantage of this method is the low quality of the surface treatment of the part, since mechanical force is applied to the surface layer of the material of the part.

Известен способ электрохимической обработки отверстий и электрод-инструмент (патент RU №2166416, МПК В23Н 5/06, опубл.: Бюл. № 13, 2001 г ), в котором используют биполярный катод-инструмент, выполненный из чередующихся абразивных и токопроводящих брусков на его формообразующей части, при этом катоду-инструменту одновременно сообщают вращение и вибрацию с обеспечением контакта анода-детали и катода-инструмента.A known method of electrochemical processing of holes and an electrode tool (patent RU No. 2166416, IPC V23H 5/06, publ. Bull. No. 13, 2001), which uses a bipolar cathode tool made of alternating abrasive and conductive bars on it the forming part, while the cathode-tool is simultaneously informed of rotation and vibration to ensure contact between the anode-part and the cathode-tool.

Известен также способ и устройство для обработки внутренних поверхностей каналов (патент РФ № 2251472. МПК B23H 5/06 ,опубл.: Бюл. № 13, 2005 ). Способ включает перемещение вдоль оси обработки штанги с электродом-инструментом. При этом устройство для электрохимико-механической обработки каналов включает штангу с электродом-инструментом, содержащим рабочую часть, переднюю направляющую и калибрующий элемент с прорезями.There is also known a method and apparatus for processing the inner surfaces of channels (RF patent No. 2251472. IPC B23H 5/06, publ.: Bull. No. 13, 2005). The method includes moving along the axis of processing of the rod with the electrode-tool. Moreover, the device for electrochemical-mechanical processing of channels includes a rod with an electrode tool containing a working part, a front guide and a calibrating element with slots.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа способа является способ электрополирования полирования внутренней поверхности артиллерийских орудий или стволов стрелкового оружия электрод-инструментом. (патент DE4419864. МПК C25D 7/04.   Uniform thickness internal chromium plating for gun barrels and chambers. 1995 г.) Способ использует кооксиально расположенный относительно внутренней поверхности ствола электрод-инструмент, посредством которого при подаче в ствол электролита производят обработку его внутренней поверхности. The closest technical solution selected as a prototype of the method is a method of electropolishing polishing the inner surface of artillery guns or small arms barrels with an electrode-tool. (Patent DE4419864. IPC C25D 7/04. Uniform thickness internal chromium plating for gun barrels and chambers. 1995) The method uses an electrode-tool that is coaxially positioned relative to the inner surface of the barrel, by which its internal surface is processed when the electrolyte is fed into the barrel.

Однако известные способы и устройства не обеспечивают высокое качество и однородность обработки внутренних поверхностей каналов металлических деталей.However, the known methods and devices do not provide high quality and uniformity of processing of the internal surfaces of the channels of metal parts.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа устройства, является электрод-инструмент для электрохимической обработки внутреннего канала металлической детали (патент РФ № 2588953, МПК B23H 5/06, опубл. Бюл. № 19, 2016г ). Электрод-инструмент содержит корпус, выполненный из эластичного материала, снабженный во внутренней полости по крайней мере одним электродом и устройством для возвратно-поступательного движения относительно обрабатываемой поверхности канала и прижатия к внутренней поверхности канала.The closest technical solution, selected as a prototype of the device, is an electrode tool for electrochemical processing of the internal channel of a metal part (RF patent No. 2588953, IPC B23H 5/06, publ. Bull. No. 19, 2016). The tool electrode comprises a housing made of an elastic material, provided with at least one electrode in the inner cavity and a device for reciprocating motion relative to the machined surface of the channel and pressed against the inner surface of the channel.

Однако известные способ (DE4419864) и устройство (патент РФ № 2588953) не обеспечивают высокого качества и однородной обработки полированием внутренних поверхностей каналов металлических деталей. However, the known method (DE4419864) and the device (RF patent No. 2588953) do not provide high quality and uniform processing by polishing the inner surfaces of the channels of metal parts.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение качества и однородности обработки полированием внутренних поверхностей каналов металлических деталей за счет обеспечения равномерного взаимодействия обрабатывающей среды с обрабатываемой внутренней поверхностью канала детали.The task to which the invention is directed is to improve the quality and uniformity of polishing of the inner surfaces of the channels of metal parts by ensuring uniform interaction of the processing medium with the processed inner surface of the channel of the part.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение качества и однородности обработки внутренних поверхностей каналов металлических деталей.The technical result of the invention is to improve the quality and uniformity of the processing of the internal surfaces of the channels of metal parts.

Технический результат достигается за счет того, что в способе электрополирования внутреннего канала металлической детали, включающем перемещение электрода-инструмента по внутренней поверхности канала, вдоль его оси, в отличие от прототипа в качестве электрода-инструмента используют шнек, с металлическим стержнем, винтовой элемент которого плотно прижимается к обрабатываемой поверхности детали и электроизолирован в местах контакта с нею, обрабатываемую деталь со шнеком помещают в среду гранул, выполненных из анионитов, пропитанных раствором электролита, обеспечивающего электропроводность упомянутых гранул и ионный унос металла с удалением микровыступов с его поверхности, осуществляют контакт обрабатываемой поверхности детали с упомянутыми гранулами, при обеспечении контакта между упомянутыми гранулами, приводят шнек во вращение, обеспечивающее перемещение гранул относительно обрабатываемой поверхности канала, подают на обрабатываемую деталь и гранулы электрический потенциал, обеспечивающий ионный унос металла с обрабатываемой поверхности детали и ее полирование в среде упомянутых гранул и проводят электрополированиедо получения заданной шероховатости внутренней поверхности канала детали. The technical result is achieved due to the fact that in the method of electropolishing the inner channel of a metal part, including moving the electrode-tool along the inner surface of the channel along its axis, in contrast to the prototype, a screw with a metal rod, the screw element of which is tight pressed to the workpiece surface and electrically insulated in contact with it, the workpiece with the screw is placed in the medium of granules made of anion exchangers, impregnated electrolyte solution, providing electrical conductivity of said granules and ion ablation of metal with removal of microprotrusions from its surface, the workpiece surface is contacted with said granules, while providing contact between said granules, the auger is rotated, which allows granules to move relative to the channel surface to be treated, fed to the workpiece and granules electric potential, providing ion ablation of metal from the workpiece surface of the part and e e polishing in the medium of said granules and electro-polishing is carried out to obtain a given roughness of the inner surface of the channel of the part.

Кроме того возможно использование следующих дополнительных приемов способа: гранулы приводят в вибрационное движение от 50 ... 400 Гц, обеспечивающее равномерное омывание гранулами обрабатываемой поверхности детали; применяют винтовой элемент шнека, выполненный из металла и покрытый слоем эластичного диэлектрического материала; применяют винтовой элемент шнека, выполненный из эластичного диэлектрического материала; применяют винтовой элемент шнека, выполненный в виде щетки; в качестве анионитов упомянутых гранул используют ионообменные смолы полученные на основе сополимеризации либо полистирола, либо полиакрилата и дивинилбензола, причем размеры гранул выбирают из диапазона от 0,1 до 1,1 мм, а электрополирование гранулами проводят подавая на деталь положительный, а на гранулы отрицательный электрический потенциал от 25 до 35 В или электрополирование гранулами проводят в импульном режиме со сменой полярности, при диапазоне частот импульсов от 20 до 100 Гц, период импульсов от 50 мкс до 10 мкс, при амплитуде тока положительной полярности во время импульса +50 А и их длительности 0,4 до 0,8 мкс, при амплитуде тока отрицательной полярности во время импульса - 20 А, и их длительности 0,2 до 0,4 мкс, при прямоугольной форме выходных импульсов тока и длительности пауз между импульсами от 49,6 мкс до 9,2 мкс; в качестве обрабатываемого канала используют канал артиллерийского орудия или стрелкового оружия, а в качестве электролитов для пропитки упомянутых гранул из анионитов используют один из следующих водных растворов: или NH4F, концентрацией от 6 до 24 г/л, или NаF, концентрацией от 4 до 18 г/л, или KF концентрацией от 35 до 55 г/л, или смеси NH4F и KF при содержании NH4F - от 5 до 15 г/л и KF - от 30 до 50 г/л, или смеси NаF и KF при содержании NаF - от 3 до 14 г/л и KF - от 35 до 60 г/л, или смеси NH4F и NaF при содержании NH4F - от 4 до 12 г/л и KF - от 35 до 55 г/л, или смеси NH4F , NаF и KF при содержании NH4F - от 3 до 9 г/л и KF - от 20 до 30 г/л, и NaF - от 10 до 25 г/л, или смеси NH4F и НF при содержании NH4F - от 5 до 15 г/л и НF - от 3 до 5 г/л, или от 8 до 14% водном растворе NaNO3 , или в электролитах составов, мас.%: (NH4)2SO4 - 5; Трилон Б - 0,8, или содержащий серную и орто-фосфорную кислоты, блок-сополимер окисей этилена и пропилена и натриевую соль сульфированного бутилолеата при следующем соотношении компонентов, мас.%:In addition, you can use the following additional methods: granules are brought into vibrational motion from 50 ... 400 Hz, providing uniform washing with granules of the workpiece surface; apply a screw element of the screw, made of metal and coated with a layer of elastic dielectric material; apply a screw element of the screw made of an elastic dielectric material; apply a screw element of the screw, made in the form of a brush; ion exchange resins obtained on the basis of copolymerization of either polystyrene or polyacrylate and divinylbenzene are used as anion exchangers of the said granules, and the granule sizes are selected from the range from 0.1 to 1.1 mm, and electro polishing with granules is carried out by applying positive and negative electric particles to the granules a potential of 25 to 35 V or electro polishing with granules is carried out in a pulsed mode with a polarity reversal, with a pulse frequency range of 20 to 100 Hz, a pulse period of 50 μs to 10 μs, with a polarity current amplitude positive polarity during a +50 A pulse and their duration 0.4 to 0.8 μs, with a current amplitude of negative polarity during a pulse - 20 A, and their duration 0.2 to 0.4 μs, with a rectangular shape of current output pulses and duration of pauses between pulses from 49.6 μs to 9.2 μs; as the channel being processed, use the channel of artillery guns or small arms, and as electrolytes for impregnating the said granules from anion exchangers, use one of the following aqueous solutions: either NH 4 F, concentration from 6 to 24 g / l, or NaF, concentration from 4 to 18 g / l, or KF concentration of 35 to 55 g / l, or a mixture of NH 4 F   and KF with an NH 4 F content of from 5 to 15 g / l and KF from 30 to 50 g / l, or a mixture of NaF   and KF with a NaF content of from 3 to 14 g / l and KF from 35 to 60 g / l, or a mixture of NH 4 F   and NaF when the content of NH 4 F is from 4 to 12 g / l and KF is from 35 to 55 g / l, or a mixture of NH 4 F, NaF and KF when the content of NH 4 F is from 3 to 9 g / l and KF - from 20 to 30 g / l, and NaF - from 10 to 25 g / l, or a mixture of NH 4 F   and HF with an NH 4 F content of from 5 to 15 g / l and HF from 3 to 5 g / l, or from 8 to 14% aqueous NaNO 3 solution , or in electrolytes of the compositions, wt.%: (NH 4 ) 2 SO 4 - 5; Trilon B - 0.8, or containing sulfuric and phosphoric acid, a block copolymer of ethylene oxide and propylene and the sodium salt of sulfonated butyl oleate in the following ratio, wt.%:

Серная кислота - 10-30Sulfuric acid - 10-30

Орто-фосфорная кислота - 40-80Orthophosphoric acid - 40-80

Блок-сополимер окисей этилена и пропилена - 0,05-1,1Block copolymer of ethylene oxide and propylene - 0.05-1.1

Натриевая соль сульфированного бутилолеата - 0,01-0,05Sodium salt of sulfonated butyl oleate - 0.01-0.05

Вода – Остальное. Water - The rest.

Технический результат достигается за счет того, что устройство для электрополирования внутреннего канала металлической детали, содержит соединенные между собой через емкость для регенерации гранул контейнер для подачи и контейнер для приема гранул, держатели деталей, вибратор, обеспечивающий вибрационное движение упомянутых гранул частотой от 50 ... 400 Гц, электроды электрода-инструмента в виде шнеков с металлическим стержнем, винтовые элементы которого плотно прижимаются к обрабатываемой поверхности канала детали и электроизолированы в местах контакта с деталью, приводы вращения упомянутых электродов-инструментов, выполненные с возможностью реверсивного вращения и придания электроду-инструменту вибрационного и возвратно-поступательного движения. The technical result is achieved due to the fact that the device for electropolishing the internal channel of a metal part contains a supply container and a container for receiving granules interconnected through a container for regenerating granules, holders of parts, a vibrator that provides vibrational movement of the said granules with a frequency of 50 ... 400 Hz, the electrodes of the electrode-tool in the form of screws with a metal rod, the screw elements of which are tightly pressed against the workpiece surface of the channel parts and electrical insulation ovans in the places of contact with the part, rotation drives of said electrode-tools made with the possibility of reverse rotation and imparting vibration and reciprocating motion to the electrode-tool.

Изобретение поясняется рисунками, где на фиг. 1 показан процесс электрополирования гранулами-анионитами цилиндрического канала шнековым электродом –инструментом (фиг. 1 а – вид канала со шнеком-электродом без заполнения гранулами, фиг. 1 b – вид канала со шнеком-электродом при заполнении канала гранулами), на фиг.2 показан процесс полирования цилиндрического канала в 3D проекции, на фиг. 3 показана схема работы установки с замкнутым циклом при подаче и коррекции свойств гранул-анионитов, на фиг. 4 показан процесс полирования внутренней поверхности артиллерийского орудия, на фиг. 5 – поверхность канала детали из титанового сплава, обработанного гранулами-анионитами. На фигурах 1-5 обозначено: 1 – обрабатываемая металлическая деталь с каналом; 2 –канал в детали; 3 – шнек с электродом–инструментом; 4 – винтовой элемент шнека; 5 – металлический стержень; 6 – гранулы-аниониты: 7 – привод вращения шнека; 8 – контейнер с заправленными гранулами-анионитами; 9 – трубопровод; 10 – емкость для коррекции гранул; 11 – для приема гранул (контейнер с отработанными гранулами); 12 – стыковочное устройство с уплотнением; 13 – обработанная поверхность канала. (Стрелками показано направление движения гранул, парой стрелок – возвратно-поступательное движение шнека-электрода-инструмента, круглыми стрелками – направление вращения шнека). The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows the process of electropolishing with cylindrical channel anionite pellets by a screw electrode-tool (Fig. 1 a is a view of a channel with a screw electrode without filling with granules, Fig. 1 b is a view of a channel with a screw electrode when filling a channel with granules), Fig. 2 shows the process of polishing a cylindrical channel in 3D projection, in FIG. 3 shows a diagram of the operation of the installation with a closed cycle when feeding and correcting the properties of granules-anion exchangers, in FIG. 4 shows the process of polishing the inner surface of an artillery gun; FIG. 5 - channel surface of a part made of titanium alloy treated with anion exchangers. In figures 1-5 indicated: 1 - processed metal part with a channel; 2 - channel in the detail; 3 - auger with an electrode – tool; 4 - screw element of the screw; 5 - metal rod; 6 - anion-exchange granules: 7 - auger rotation drive; 8 - container filled with granules-anion exchangers; 9 - pipeline; 10 - capacity for the correction of granules; 11 - for receiving granules (container with spent granules); 12 - docking device with a seal; 13 - the processed surface of the channel. (The arrows indicate the direction of movement of the granules, a pair of arrows - the reciprocating movement of the screw-electrode-tool, round arrows - the direction of rotation of the screw).

Заявляемый способ электрополирования внутреннего канала 2 металлической детали 1 осуществляется следующим образом. Шнек 3 с электродом–инструментом в виде металлического стержня 5 (фиг.1), размещают внутри обрабатываемого канала 2 детали 1, приводят шнек 3 во вращение (фиг. 1а) и подают в канал 2 гранулы 6, которые заполняют обрабатываемую полость канала 2 за счет вращения шнека 3 (фиг.1b и фиг.2). Используют шнек 3 с металлическим стержнем-электродом 5, винтовой элемент 4 шнека 2 плотно прижимается к обрабатываемой поверхности детали 1. Электрод в виде металлического стержня 5 шнека 3 электроизолирован в местах контакта с деталью 1. Обрабатываемый участок канала 2 заполняют гранулами 6, обеспечивая контакт обрабатываемой поверхности детали 1 с гранулами 6, при обеспечении контакта между самими гранулами 6. При полировании канала 2 шнек 3 вращают, обеспечивая перемещение гранул относительно обрабатываемой поверхности канала 2, подают на обрабатываемую деталь 1 и гранулы 6 электрический потенциал, обеспечивающий ионный унос металла с обрабатываемой поверхности детали 1 и ее полирование в среде гранул 6 и проводят электрополированиедо получения заданной шероховатости внутренней поверхности канала 2 детали 1. Гранулы 6, для обеспечения более равномерного омывания обрабатываемой поверхности детали 1 также можно приводить дополнительно в вибрационное движение частотой от 50 ... 400 Гц. Можно применять шнек 3 с винтовым элементом выполненным, либо из металла и покрытым слоем эластичного диэлектрического материала, либо выполненным из эластичного диэлектрического материала, либо выполненным в виде щетки (фиг.4). В качестве гранул-анионитов 6 используют ионообменные смолы полученные на основе сополимеризации либо полистирола, либо полиакрилата и дивинилбензола. Размеры гранул 6 выбирают из диапазона от 0,1 до 1,1 мм. Электрополирование гранулами 6 проводят, либо подавая на деталь положительный, а на гранулы отрицательный электрический потенциал от 25 до 35 В, либо в импульном режиме со сменой полярности, при диапазоне частот импульсов от 20 до 100 Гц, период импульсов от 50 мкс до 10 мкс, при амплитуде тока положительной полярности во время импульса +50 А и их длительности 0,4 до 0,8 мкс, при амплитуде тока отрицательной полярности во время импульса - 20 А, и их длительности 0,2 до 0,4 мкс, при прямоугольной форме выходных импульсов тока и длительности пауз между импульсами от 49,6 мкс до 9,2 мкс.The inventive method of electropolishing the inner channel 2 of the metal part 1 is as follows. The screw 3 with the electrode-tool in the form of a metal rod 5 (Fig. 1) is placed inside the machined channel 2 of the part 1, the screw 3 is rotated (Fig. 1a) and granules 6 are fed into the channel 2, which fill the machined cavity of the channel 2 for due to the rotation of the screw 3 (Fig.1b and Fig.2). A screw 3 is used with a metal rod-electrode 5, the screw element 4 of the screw 2 is tightly pressed against the workpiece surface 1. The electrode in the form of a metal rod 5 of the screw 3 is electrically insulated at the points of contact with the part 1. The processed section of the channel 2 is filled with granules 6, providing contact with the processed the surface of the part 1 with granules 6, while ensuring contact between the granules themselves 6. When polishing the channel 2, the screw 3 is rotated, moving the granules relative to the machined surface of the channel 2, serves on the workpiece 1 and granules 6, the electric potential that provides ionic ablation of metal from the treated surface of the part 1 and polishes it in the medium of granules 6 is electropolished to obtain the desired roughness of the inner surface of the channel 2 of the part 1. Granules 6, to ensure a more uniform washing of the treated surface of the part 1 can also be additionally driven into vibrational motion with a frequency of 50 ... 400 Hz. You can use the screw 3 with a screw element made either of metal and coated with a layer of elastic dielectric material, or made of elastic dielectric material, or made in the form of a brush (figure 4). As the granion anion exchangers 6, ion-exchange resins obtained based on the copolymerization of either polystyrene or polyacrylate and divinylbenzene are used. The sizes of the granules 6 are selected from the range from 0.1 to 1.1 mm. Electropolishing with granules 6 is carried out either by supplying a positive electric potential to the part, and negative electric potential from 25 to 35 V to the granules, or in pulsed mode with polarity reversal, with a pulse frequency range of 20 to 100 Hz, a pulse period of 50 μs to 10 μs, when the amplitude of the current of positive polarity during the pulse is +50 A and their duration is 0.4 to 0.8 μs, when the amplitude of the current of negative polarity during the pulse is 20 A, and their duration is 0.2 to 0.4 μs, with a rectangular shape output current pulses and pauses between pulses From 49.6 μs to 9.2 μs.

При обработке канала артиллерийского орудия или стрелкового оружия в качестве электролитов для пропитки упомянутых гранул из анионитов используют один из следующих водных растворов: или NH4F, концентрацией от 6 до 24 г/л, или NаF, концентрацией от 4 до 18 г/л, или KF концентрацией от 35 до 55 г/л, или смеси NH4F и KF при содержании NH4F - от 5 до 15 г/л и KF - от 30 до 50 г/л, или смеси NаF и KF при содержании NаF - от 3 до 14 г/л и KF - от 35 до 60 г/л, или смеси NH4F и NaF при содержании NH4F - от 4 до 12 г/л и KF - от 35 до 55 г/л, или смеси NH4F , NаF и KF при содержании NH4F - от 3 до 9 г/л и KF - от 20 до 30 г/л, и NaF - от 10 до 25 г/л, или смеси NH4F и НF при содержании NH4F - от 5 до 15 г/л и НF - от 3 до 5 г/л, или от 8 до 14% водном растворе NaNO3 , или в электролитах составов, мас.%: (NH4)2SO4 - 5; Трилон Б - 0,8, или содержащий серную и орто-фосфорную кислоты, блок-сополимер окисей этилена и пропилена и натриевую соль сульфированного бутилолеата при следующем соотношении компонентов, мас.%:When processing the channel of an artillery gun or small arms, one of the following aqueous solutions is used as electrolytes for impregnating the said granules from anion exchangers: either NH 4 F, concentration from 6 to 24 g / l, or NaF, concentration from 4 to 18 g / l, or KF with a concentration of 35 to 55 g / l, or a mixture of NH 4 F   and KF with an NH 4 F content of from 5 to 15 g / l and KF from 30 to 50 g / l, or a mixture of NaF   and KF with a NaF content of from 3 to 14 g / l and KF from 35 to 60 g / l, or a mixture of NH 4 F   and NaF when the content of NH 4 F is from 4 to 12 g / l and KF is from 35 to 55 g / l, or a mixture of NH 4 F, NaF and KF when the content of NH 4 F is from 3 to 9 g / l and KF - from 20 to 30 g / l, and NaF - from 10 to 25 g / l, or a mixture of NH 4 F   and HF with an NH 4 F content of from 5 to 15 g / l and HF from 3 to 5 g / l, or from 8 to 14% aqueous NaNO 3 solution , or in electrolytes of the compositions, wt.%: (NH 4 ) 2 SO 4 - 5; Trilon B - 0.8, or containing sulfuric and phosphoric acid, a block copolymer of ethylene oxide and propylene and the sodium salt of sulfonated butyl oleate in the following ratio, wt.%:

Серная кислота - 10-30Sulfuric acid - 10-30

Орто-фосфорная кислота - 40-80Orthophosphoric acid - 40-80

Блок-сополимер окисей этилена и пропилена - 0,05-1,1Block copolymer of ethylene oxide and propylene - 0.05-1.1

Натриевая соль сульфированного бутилолеата - 0,01-0,05Sodium salt of sulfonated butyl oleate - 0.01-0.05

Вода – Остальное.Water - The rest.

Для полирования внутреннего канала 2 металлической детали 1 используют устройство содержащее соединенные между собой трубопроводом 9 (фиг.3) через емкость 10 для регенерации гранул 6контейнер 8 с заправленными гранулами-анионитами для подачи гранул 6 и контейнер 11 для приема гранул, держатели деталей, вибратор, обеспечивающий вибрационное движение гранул 6 частотой от 50 ... 400 Гц, электроды электрода-инструменты в виде шнеков 3 с металлическим стержнем 5, винтовые элементы 4 которого плотно прижимаются к обрабатываемой поверхности канала 2 детали 1 и электроизолированы в местах контакта с деталью 1, приводы вращения 7 электродов-инструментов, выполненные с возможностью реверсивного вращения и придания электроду-инструменту вибрационного и возвратно-поступательного движения. To polish the inner channel 2 of the metal part 1, a device is used comprising interconnected by a pipe 9 (Fig. 3) through a container 10 for regenerating granules 6, a container 8 with filled granules-anion exchangers for feeding granules 6 and a container 11 for receiving granules, holders of parts, vibrator, providing vibrational movement of granules 6 with a frequency of 50 ... 400 Hz, electrode electrodes-tools in the form of screws 3 with a metal rod 5, the screw elements 4 of which are tightly pressed against the machined surface of the channel 2 parts 1 and are electrically insulated in places of contact with part 1, rotation drives 7 of the tool electrodes made with the possibility of reverse rotation and imparting vibration and reciprocating motion to the tool electrode.

Колебательные движения электропроводящих гранул 6 позволяют обеспечить равномерное воздействие на всю обрабатываемую поверхность канала 2 детали 1 и тем самым повысить ее качество и однородность. Кроме того, за счет создания однородных условий для всего объема гранул обеспечивается равномерное протекание электрических процессов, в частности ионного переноса при обработке канала 2 детали 1 .The oscillatory motion of the electrically conductive granules 6 can provide a uniform effect on the entire machined surface of the channel 2 of the part 1 and thereby improve its quality and uniformity. In addition, due to the creation of homogeneous conditions for the entire volume of granules, a uniform flow of electrical processes is ensured, in particular, ion transfer during processing of channel 2 of part 1.

При осуществлении способа происходят следующие процессы. При колебании массы электропроводящих гранул 6 происходят их столкновения с обрабатываемой поверхностью канала 2 детали 1. При этом столкновения между электропроводящими гранулами 6 происходят также и во всем объеме контейнера, создавая таким образом равномерные условия протекания электрических процессов. При этом электрические процессы, например при подключении полярности деталь-анод, гранулы-катод, между деталью 1 (анодом) и электропроводящими гранулами 6 (катодом) происходят за счет контакта массы гранул 6 друг с другом и с находящимся под отрицательным потенциалом введенного в массу гранул 6 стержня-электрода 5 (катода). При столкновениях электропроводящих гранул 6 с микровыступами на обрабатываемой поверхности канала 2 детали 1 происходит ионный унос материала с микровыступов, в результате чего происходит выравнивание поверхности, уменьшается ее шероховатость и происходит полирование поверхности канала 2 детали 1. When implementing the method, the following processes occur. When the mass of the electrically conductive granules 6 fluctuates, they collide with the machined surface of the channel 2 of the part 1. In this case, collisions between the electrically conductive granules 6 also occur in the entire volume of the container, thereby creating uniform conditions for electrical processes. In this case, electrical processes, for example, when connecting the polarity of the part-anode, granules-cathode, between part 1 (anode) and electrically conductive granules 6 (cathode) occur due to the contact of the mass of granules 6 with each other and with the negative potential introduced into the mass of granules 6 rod electrode 5 (cathode). When electrically conductive granules 6 collide with microprotrusions on the treated surface of the channel 2 of part 1, ionic ablation of the material from microprotrusions occurs, as a result of which the surface is leveled, its roughness decreases, and the surface of the channel 2 of part 1 is polished.

Если в качестве обрабатываемого канала2 используют канал артиллерийского орудия или стрелкового оружия, то взависимости от конкретных задач в качестве применяемого вида обработки может быть использован либо процесс очистки от нагара, либо процесс шлифования, либо процесс полирования. If an artillery channel or small arms channel is used as the processed channel2, then, depending on the specific tasks, either the carbon deposit cleaning process, the grinding process, or the polishing process can be used as the type of processing used.

Примеры.Examples.

Обработке подвергали сквозные внутренние каналы диаметром 40 мм и длиной 600 мм в детали из титанового сплава марки ВТ9. В обрабатываемый канал вставляли электрод-инструмент с щеточным шнеком, с заполнением канала гранулами размерами от 0,1 до 1,1 мм, выполненными из сульфированного сополимера стирол-дивинилбензола. В качестве электролита-заполнителя гранул использоваливодный раствор смеси NH4F и KF при содержании NH4F - 6 г/л и KF - 33 г/л .Прикладывали к детали положительное, а к гранулам (через электрод контейнера) - отрицательное напряжение. Процесс полирования проводили при скорости вращения шнека от 3 до 100 об/мин при непрерывном колебательном движении гранул амплитудой от 50 … 400 Гц. Процесс полирования проводилипри плотности тока от 1,2 до 2,3 А/см2.End-to-end internal channels with a diameter of 40 mm and a length of 600 mm were subjected to processing in a part made of VT9 grade titanium alloy. An electrode-tool with a brush screw was inserted into the channel being processed, filling the channel with granules from 0.1 to 1.1 mm in size made of a sulfonated styrene-divinylbenzene copolymer. As an electrolyte-filler granules used an aqueous solution of a mixture of NH 4 F   and KF with an NH 4 F content of 6 g / L and KF of 33 g / L. They applied a positive voltage to the part, and a negative voltage to the granules (through the electrode of the container). The polishing process was carried out at a screw rotation speed of 3 to 100 rpm with continuous oscillatory motion of granules with an amplitude of 50 ... 400 Hz. The polishing process was carried out at a current density of 1.2 to 2.3 A / cm 2 .

Кроме того, были проведены исследования следующих режимов обработки каналов в деталях из титановых сплавов (ВТ-1, ВТ3-1, ВТ8), из никелевых сплавов (ЭК151-ИД, ЭК152-ИД, ЭП975-ИД), из легированных сталей (50А, 50РА, 30ХН2МФА, 30ХРА, 40Х13). За отрицательный результат при электрополировании принимался режим обработки, дающий разброс значений шероховатости по поверхности детали более ΔRa 0, 05 мкм.In addition, studies were carried out on the following modes of channel processing in parts from titanium alloys (VT-1, VT3-1, VT8), from nickel alloys (EK151-ID, EK152-ID, EP975-ID), from alloy steels (50A, 50RA, 30XH2MFA, 30XRA, 40X13). For a negative result during electropolishing, the processing mode was adopted, which gives a scatter of roughness values on the part surface of more than ΔRa 0.05 μm.

Были также обработаны каналы диаметром 20 мм длиной 300 мм в деталях из сталей 25Х3М3НБЦА-Ш, 0ХН3МФА. Channels with a diameter of 20 mm and a length of 300 mm were also machined in parts from steels 25KH3M3NBTSA-Sh, 0KHN3MFA.

Вибрация гранул: 40 Гц (Н.Р.), 50 Гц (У.Р.), 125 Гц (У.Р.), 200 Гц (У.Р.), 300 Гц (У.Р.), 400 Гц (У.Р.), 500Гц (Н.Р.). Pellet vibration: 40 Hz (NR), 50 Hz (U.R.), 125 Hz (U.R.), 200 Hz (U.R.), 300 Hz (U.R.), 400 Hz (U.R.), 500Hz (N.R.).

Размеры гранул: менее 0,1 мм (Н.Р.), 0,1 мм (У.Р.), 0,6мм (У.Р.), 0,8 мм (У.Р.), 1,1 мм (У.Р.), 0, 14 мм (Н.Р.). Granule sizes: less than 0.1 mm (N.R.), 0.1 mm (U.R.), 0.6 mm (U.R.), 0.8 mm (U.R.), 1.1 mm (U.R.), 0, 14 mm (N.R.).

Применяемые электролиты для пропитки гранул, выполненных из анионитов при обработке деталей из легированных сталей:Used electrolytes for the impregnation of granules made of anion exchangers when processing parts from alloy steels:

1) NH4F, концентрацией от 6 до 24 г/л (выход за пределы концентраций NH4F от 6 до 24 г/л дает отрицательный результат); 1) NH 4 F, concentration from 6 to 24 g / l (going beyond the limits of NH 4 F concentrations from 6 to 24 g / l gives a negative result);

2) NаF, концентрацией от 4 до 18 г/л, (выход за пределы концентраций от 4 до 18 г/л, дает отрицательный результат);2) NaF, concentration from 4 to 18 g / l, (going beyond the concentration range from 4 to 18 g / l gives a negative result);

3) KF концентрацией от 35 до 55 г/л, (выход за пределы концентраций от 35 до 55 г/л, дает отрицательный результат);3) KF with a concentration of 35 to 55 g / l, (going beyond the concentration range of 35 to 55 g / l gives a negative result);

4) смеси NH4F и KF при содержании NH4F - от 5 до 15 г/л (выход за пределы концентраций NH4F - от 5 до 15 г/л, дает отрицательный результат) и KF - от 30 до 50 г/л (выход за пределы концентраций KF - от 30 до 50 г/л, дает отрицательный результат), 4) mixtures of NH 4 F   and KF when the content of NH 4 F is from 5 to 15 g / l (going beyond the concentration of NH 4 F is from 5 to 15 g / l, gives a negative result) and KF is from 30 to 50 g / l (going beyond KF concentrations - from 30 to 50 g / l, gives a negative result),

5) смеси NаF и KF при содержании NаF - от 3 до 14 г/л (выход за пределы концентраций NаF - от 3 до 14 г/л, дает отрицательный результат), и KF - от 35 до 60 г/л (выход за пределы концентраций KF - от 35 до 60 г/л, дает отрицательный результат), 5) mixtures of NaF   and KF with a NaF content of from 3 to 14 g / L (going beyond NaF concentrations from 3 to 14 g / L gives a negative result), and KF from 35 to 60 g / L (going beyond KF concentrations - from 35 to 60 g / l, gives a negative result),

6) смеси NH4F и NaF при содержании NH4F - от 4 до 12 г/л (выход за пределы концентраций NH4F - от 4 до 12 г/л, дает отрицательный результат) и KF - от 35 до 55 г/л (выход за пределы концентраций KF - от 35 до 55 г/л, дает отрицательный результат), 6) mixtures of NH 4 F   and NaF at an NH 4 F content of from 4 to 12 g / l (going beyond NH 4 F concentrations from 4 to 12 g / l gives a negative result) and KF from 35 to 55 g / l (going beyond KF concentrations - from 35 to 55 g / l, gives a negative result),

7) смеси NH4F ,NаF и KF при содержании NH4F - от 3 до 9 г/л (выход за пределы концентраций NH4F - от 3 до 9 г/л, дает отрицательный результат), и KF - от 20 до 30 г/л, (выход за пределы концентраций KF - от 20 до 30 г/л, дает отрицательный результат), и NaF - от 10 до 25 г/л (выход за пределы концентраций NaF - от 10 до 25 г/л, дает отрицательный результат), 7) mixtures of NH 4 F, NaF and KF with an NH 4 F content of from 3 to 9 g / l (going beyond NH 4 F concentrations from 3 to 9 g / l gives a negative result), and KF from 20 up to 30 g / l, (going beyond KF concentrations from 20 to 30 g / l gives a negative result), and NaF from 10 to 25 g / l (going beyond NaF concentrations from 10 to 25 g / l gives a negative result)

8) смеси NH4F и НF при содержании NH4F - от 5 до 15 г/л (выход за пределы концентраций NH4F - от 5 до 15 г/л, дает отрицательный результат), и НF - от 3 до 5 г/л (выход за пределы концентраций НF от 3 до 5 г/л, дает отрицательный результат),8) mixtures of NH 4 F   and НF with the content of NH 4 F - from 5 to 15 g / l (going beyond the concentration of NH 4 F - from 5 to 15 g / l, gives a negative result), and НF - from 3 to 5 g / l (yield limits of HF concentrations from 3 to 5 g / l, gives a negative result),

9) от 8 до 14% водном растворе NaNO3 (выход за пределы концентраций NaNO3 от 8 до 14% , дает отрицательный результат).9) from 8 to 14% aqueous NaNO 3 solution (going beyond the limits of NaNO 3 concentrations from 8 to 14% gives a negative result).

При обработке деталей из титановых сплавов:When processing parts from titanium alloys:

Гранулы-аниониты, пропитанными электролитом состава водный раствор смеси NH4F и KF при содержании NH4F - от 8 до 14 г/л и KF - от 36 до 48 г/л.Anion exchange granules impregnated with an electrolyte composition of an aqueous solution of a mixture of NH 4 F   and KF with an NH 4 F content of from 8 to 14 g / l and KF from 36 to 48 g / l.

При обработке деталей из никелевых сплавов.When processing parts from nickel alloys.

Детали из никелевых сплавов марок ЖС6У, ЖС32. Гранулы, пропитанные электролитом состава: водный раствор соли фторида аммония концентрацией 6 - 9,0 г/литр (5,0 г/литр (Н.Р.), 6,0 г/литр (У.Р.), 7,0 г/литр (У.Р.), 8,0 г/литр (У.Р.), 10,0 г/литр (У.Р.), 12,0 г/литр (Н.Р.) ) и при плотности тока 1,5 до 2,1 А/см2 (1,3 А/см2(Н.Р.), 1,5 А/см2(У.Р.), 1,6 А/см2(У.Р.), 1,9 А/см2(У.Р.), 2,1 А/см2(У.Р.), 2,3 А/см2(Н.Р.)). Details from nickel alloys of ZhS6U, ZhS32 brands. Granules impregnated with an electrolyte of the composition: an aqueous solution of ammonium fluoride salt with a concentration of 6 - 9.0 g / liter (5.0 g / liter (N.R.), 6.0 g / liter (U.R.), 7.0 g / liter (U.R.), 8.0 g / liter (U.R.), 10.0 g / liter (U.R.), 12.0 g / liter (N.R.)) and at a current density of 1.5 to 2.1 A / cm 2 (1.3 A / cm 2 (N.R.), 1.5 A / cm 2 (U. R.), 1.6 A / cm 2 (U.R.), 1.9 A / cm 2 (U.R.), 2.1 A / cm 2 (U.R.), 2.3 A / cm 2 (N.R.)).

Во всех случаях применялись аниониты - ионообменные смолы полученные на основе сополимеризации либо полистирола, либо полиакрилата и дивинилбензола. Марки использованных в предлагаемом изобретении анионитов на основе синтетических смол: Анионит 17-8ЧС , Анионит PuroliteA520E , LewatitS 6328 A (на основе сополимера стирол-дивинилбензола), «Lewatit М500», «LewatitMonoPlus MК 51», «LewatitMonoPlus MP 68 », Purolite C150E, Purolite A-860 (макропористая сильноосновная анионообменная смола основанная на акрилатах), анионит сульфированный сополимер стирол-дивинилбензола. Перечисленные аниониты пропитанные вышеприведенными составами электролитов, показали положительный результат при полировании деталей из легированных сталей, а также титановых и никелевых сплавов.In all cases, anion exchangers were used - ion-exchange resins obtained on the basis of copolymerization of either polystyrene or polyacrylate and divinylbenzene. The brands of synthetic resin-based anion exchangers used in the present invention are: Anion exchanger 17-8СС, Anion exchanger PuroliteA520E, LewatitS 6328 A (based on styrene-divinylbenzene copolymer), “Lewatit M500”, “LewatitMonoPlus MK 51”, “Lewlitomite 68 CluiteMuitePuiteMU51 , Purolite A-860 (macroporous strongly basic anion exchange resin based on acrylates), anion exchange resin sulfonated styrene-divinylbenzene copolymer. The listed anion exchangers impregnated with the above electrolyte compositions showed a positive result when polishing parts from alloy steels, as well as titanium and nickel alloys.

При импульном режиме со сменой полярности:In pulse mode with polarity reversal:

- диапазон частот импульсов от 20 до 100 Гц: 15Гц (Н.Р.), 20Гц (У.Р.), 40Гц (У.Р.), 60Гц (У.Р.), 80Гц (У.Р.), 100Гц (У.Р.), 120Гц (Н.Р.)- pulse frequency range from 20 to 100 Hz: 15Hz (N.R.), 20Hz (U.R.), 40Hz (U.R.), 60Hz (U.R.), 80Hz (U.R.), 100Hz (U.R.), 120Hz (N.R.)

- период импульсов от 50 мкс до 10 мкс,: 60 мкс (Н.Р.), 50 мкс (У.Р.), 40 мкс (У.Р.), 30 мкс (У.Р.), 20 мкс (У.Р.), 10 мкс (У.Р.), 5 мкс (Н.Р.); - pulse period from 50 μs to 10 μs ,: 60 μs (N.R.), 50 μs (U.R.), 40 μs (U.R.), 30 μs (U.R.), 20 μs ( U.R.), 10 μs (U.R.), 5 μs (N.R.);

- амплитуда тока положительной полярности во время импульса +50 А и их длительности 0,4 мкс до 0,8 мкс : 0,2 мкс (Н.Р.), 0,4 мкс (У.Р.), 0,6 мкс (У.Р.), 0,8 мкс (У.Р.), 10,0 мкс (Н.Р.); - the amplitude of the current of positive polarity during the pulse +50 A and their duration 0.4 μs to 0.8 μs: 0.2 μs (N.R.), 0.4 μs (U.R.), 0.6 μs (U.R.), 0.8 μs (U.R.), 10.0 μs (N.R.);

- при амплитуде тока отрицательной полярности во время импульса - 20 А, и их длительности 0,2 мкс до 0,4 мкс, 0,1 мкс (Н.Р.), 0,2 мкс (У.Р.), 0,3 мкс (У.Р.), 0,4 мкс (У.Р.), 0,5 мкс (Н.Р.); - when the amplitude of the current of negative polarity during the pulse is 20 A, and their duration is 0.2 μs to 0.4 μs, 0.1 μs (N.R.), 0.2 μs (U.R.), 0, 3 μs (U.R.), 0.4 μs (U.R.), 0.5 μs (N.R.);

- при прямоугольной форме выходных импульсов тока(У.Р.), - with a rectangular shape of the output current pulses (U.R.),

- и длительности пауз между импульсами от 49,6 мкс до 9,2 мкс – (У.Р.) выход за пределы диапазона – (Н.Р.).- and the duration of pauses between pulses from 49.6 μs to 9.2 μs - (U.R.) out of range - (N.R.).

При режиме без смены полярности: электрополирование гранулами проводили подавая на деталь положительный, а на гранулы отрицательный электрический потенциал от 25 до 35 В: 22 В (Н.Р.), 25 В (У.Р.), 28 В (У.Р.), 30 В (У.Р.), 35 В (У.Р.), 40 В (Н.Р.).In the regime without changing polarity: electro polishing with granules was performed by supplying a positive electric potential to the component, and a negative electric potential from 25 to 35 V: 22 V (N.R.), 25 V (U.R.), 28 V (U.R) .), 30 V (U.R.), 35 V (U.R.), 40 V (N.R.).

Аналогичные детали из легированных сталей, титановых и никелевых сплавов с внутренними каналами были обработаны по способу-прототипу (патент РФ № 2588953). Исходная шероховатость поверхности каналов составляла Ra 0,72 мкм. После обработки разброс шероховатости на различных участках поверхности каналов составлял: для прототипа от Ra 0,14 мкм до Ra 0, 22 мкм, для обработанных по предлагаемому способу от Ra 0,10 мкм до Ra 0, 12 мкм.Similar parts of alloy steels, titanium and nickel alloys with internal channels were processed by the prototype method (RF patent No. 2588953). The initial surface roughness of the channels was Ra 0.72 μm. After processing, the dispersion of roughness in different parts of the channel surface was: for the prototype from Ra 0.14 μm to Ra 0, 22 μm, for processed by the proposed method from Ra 0.10 μm to Ra 0, 12 μm.

Таким образом, предложенный способ полирования внутреннего канала металлической детали и устройство для его реализациипозволяют повысить качество и однородность обработки внутренних поверхностей каналов металлических деталей. Thus, the proposed method of polishing the inner channel of the metal part and the device for its implementation can improve the quality and uniformity of the processing of the inner surfaces of the channels of the metal parts.

Claims (12)

1. Способ электрополирования внутреннего канала металлической детали, включающий перемещение электрода-инструмента по внутренней поверхности канала вдоль его оси, отличающийся тем, что в качестве электрода-инструмента используют шнек, с металлическим стержнем, винтовой элемент которого плотно прижимается к обрабатываемой поверхности детали и электроизолирован в местах контакта с нею, обрабатываемую деталь со шнеком помещают в среду гранул, выполненных из анионитов, пропитанных раствором электролита, обеспечивающего электропроводность упомянутых гранул и ионный унос металла с удалением микровыступов с его поверхности, осуществляют контакт обрабатываемой поверхности детали с упомянутыми гранулами, при котором приводят шнек во вращение, обеспечивающее перемещение гранул относительно обрабатываемой поверхности канала, и подают на обрабатываемую деталь и гранулы электрический потенциал, обеспечивающий ионный унос металла с обрабатываемой поверхности детали и ее полирование в среде упомянутых гранул, при этом электрополирование проводят до получения заданной шероховатости внутренней поверхности канала детали.1. A method of electropolishing the inner channel of a metal part, including moving the tool electrode along the inner surface of the channel along its axis, characterized in that a screw is used as the electrode tool, with a metal rod, the screw element of which is tightly pressed against the workpiece surface of the part and is insulated in places of contact with it, the workpiece with the screw is placed in the medium of granules made of anion exchangers, impregnated with a solution of electrolyte, providing conductive These granules and ionic ablation of the metal with removal of microprotrusions from its surface make contact of the workpiece surface with the said granules, in which the screw is rotated to move the granules relative to the machined channel surface, and an electric potential providing ionic potential is supplied to the workpiece and granules ablation of metal from the workpiece surface and polishing it in the medium of said granules, while electro polishing is carried out until a predetermined ohovatosti inner channel surface parts. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что упомянутые гранулы приводят в вибрационное движение 50-400 Гц, обеспечивающее равномерное омывание гранулами обрабатываемой поверхности детали.2. The method according to p. 1, characterized in that the said granules result in a vibrational movement of 50-400 Hz, providing uniform washing with granules of the workpiece surface to be treated. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что применяют винтовой элемент шнека, выполненный из металла и покрытый слоем эластичного диэлектрического материала.3. The method according to p. 1, characterized in that they use a screw element of the screw, made of metal and coated with a layer of elastic dielectric material. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что применяют винтовой элемент шнека, выполненный из эластичного диэлектрического материала.4. The method according to p. 1, characterized in that they use a screw element of the screw made of an elastic dielectric material. 5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что применяют винтовой элемент шнека, выполненный в виде щетки.5. The method according to p. 4, characterized in that they use a screw element of the screw, made in the form of a brush. 6. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что в качестве анионитов упомянутых гранул используют ионообменные смолы, полученные на основе сополимеризации полистирола или полиакрилата и дивинилбензола, причем размеры гранул выбирают из диапазона от 0,1 до 1,1 мм, а электрополирование гранулами проводят с подачей на деталь положительного, а на гранулы отрицательного электрического потенциала от 25 до 35 В.6. The method according to any one of paragraphs. 1-5, characterized in that the ion exchange resins obtained on the basis of the copolymerization of polystyrene or polyacrylate and divinylbenzene are used as the anion exchangers of the said granules, the granule sizes being selected from the range from 0.1 to 1.1 mm, and the electropolishing with granules is carried out by feeding detail of the positive, and the granules of negative electric potential from 25 to 35 V. 7. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что в качестве анионитов упомянутых гранул используют ионообменные смолы, полученные на основе сополимеризации полистирола или полиакрилата и дивинилбензола, причем размеры гранул выбирают из диапазона от 0,1 до 1,1 мм, а электрополирование гранулами проводят в импульсном режиме со сменой полярности, при диапазоне частот импульсов от 20 до 100 Гц, период импульсов от 50 мкс до 10 мкс, при амплитуде тока положительной полярности во время импульса +50 А и их длительности 0,4 до 0,8 мкс, при амплитуде тока отрицательной полярности во время импульса – 20 А, и их длительности 0,2 до 0,4 мкс, при прямоугольной форме выходных импульсов тока и длительности пауз между импульсами от 49,6 мкс до 9,2 мкс.7. The method according to any one of paragraphs. 1-5, characterized in that the ion exchange resins obtained on the basis of the copolymerization of polystyrene or polyacrylate and divinylbenzene are used as the anion exchangers of the said granules, the granule sizes being selected from the range from 0.1 to 1.1 mm, and the electropolishing with granules is carried out in a pulsed mode with a polarity reversal, for a pulse frequency range of 20 to 100 Hz, a pulse period of 50 μs to 10 μs, a current amplitude of positive polarity during a pulse of +50 A and a pulse duration of 0.4 to 0.8 μs, and a negative current amplitude polarity in about the pulse time - 20 A, and their duration 0.2 to 0.4 μs, with a rectangular shape of the output current pulses and the duration of the pauses between pulses from 49.6 μs to 9.2 μs. 8. Способ по п. 6, отличающийся тем, что в качестве обрабатываемого канала используют канал артиллерийского орудия или стрелкового оружия, а в качестве электролитов для пропитки упомянутых гранул из анионитов используют один из следующих водных растворов: или NH4F, концентрацией от 6 до 24 г/л, или NаF, концентрацией от 4 до 18 г/л, или KF концентрацией от 35 до 55 г/л, или смеси NH4F и KF при содержании NH4F – от 5 до 15 г/л и KF – от 30 до 50 г/л, или смеси NаF и KF при содержании NаF – от 3 до 14 г/л и KF – от 35 до 60 г/л, или смеси NH4F и NaF при содержании NH4F – от 4 до 12 г/л и KF – от 35 до 55 г/л, или смеси NH4F, NаF и KF при содержании NH4F – от 3 до 9 г/л и KF – от 20 до 30 г/л, и NaF – от 10 до 25 г/л, или смеси NH4F и НF при содержании NH4F – от 5 до 15 г/л и НF – от 3 до 5 г/л, или от 8 до 14% водном растворе NaNO3, или в электролитах составов, мас.%: (NH4)2SO4 – 5; Трилон Б – 0,8, или содержащий серную и орто-фосфорную кислоты, блок-сополимер окисей этилена и пропилена и натриевую соль сульфированного бутилолеата при следующем соотношении компонентов, мас.%:8. The method according to p. 6, characterized in that the channel of the artillery gun or small arms used as the channel being processed, and one of the following aqueous solutions is used as electrolytes for impregnating the said granules from anion exchangers: or NH4F, a concentration of 6 to 24 g / l, or NaF, a concentration of 4 to 18 g / l, or KF a concentration of 35 to 55 g / l, or a mixture of NH4F and KF at NH4F - from 5 to 15 g / l and KF - from 30 to 50 g / l, or a mixture of NaF and KF with a NaF content of from 3 to 14 g / l and KF from 35 to 60 g / l, or a mixture of NH4F and NaF at NH4F - from 4 to 12 g / l and KF - from 35 to 55 g / l, or a mixture of NH4F, NaF and KF at NH4F - from 3 to 9 g / l and KF - from 20 to 30 g / l, and NaF - from 10 to 25 g / l, or a mixture of NH4F and HF at NH4F - from 5 to 15 g / l and HF - from 3 to 5 g / l, or from 8 to 14% aqueous NaNO solution3, or in electrolytes of the compositions, wt.%: (NH4)2SO4 - 5; Trilon B - 0.8, or containing sulfuric and phosphoric acid, a block copolymer of ethylene and propylene oxides and the sodium salt of sulfonated butyl oleate in the following ratio, wt.%: Серная кислотаSulfuric acid 10-3010-30 Орто-фосфорная кислотаOrthophosphoric acid 40-8040-80 Блок-сополимер окисей этилена и пропиленаBlock copolymer of ethylene and propylene oxides 0,05-1,10.05-1.1 Натриевая соль сульфированного бутилолеатаSulfated Butyl Oleate Sodium Salt 0,01-0,050.01-0.05 ВодаWater ОстальноеRest
9. Способ по п. 7, отличающийся тем, что в качестве обрабатываемого канала используют канал артиллерийского орудия или стрелкового оружия, а в качестве электролитов для пропитки упомянутых гранул из анионитов используют один из следующих водных растворов: или NH4F, концентрацией от 6 до 24 г/л, или NаF, концентрацией от 4 до 18 г/л, или KF концентрацией от 35 до 55 г/л, или смеси NH4F и KF при содержании NH4F – от 5 до 15 г/л и KF – от 30 до 50 г/л, или смеси NаF и KF при содержании NаF – от 3 до 14 г/л и KF – от 35 до 60 г/л, или смеси NH4F и NaF при содержании NH4F – от 4 до 12 г/л и KF – от 35 до 55 г/л, или смеси NH4F, NаF и KF при содержании NH4F – от 3 до 9 г/л и KF – от 20 до 30 г/л, и NaF – от 10 до 25 г/л, или смеси NH4F и НF при содержании NH4F – от 5 до 15 г/л и НF – от 3 до 5 г/л, или от 8 до 14% водном растворе NaNO3, или в электролитах составов, мас.%: (NH4)2SO4 – 5; Трилон Б – 0,8, или содержащий серную и орто-фосфорную кислоты, блок-сополимер окисей этилена и пропилена и натриевую соль сульфированного бутилолеата при следующем соотношении компонентов, мас.%:9. The method according to claim 7, characterized in that the channel of the artillery gun or small arms used as the channel being processed, and one of the following aqueous solutions is used as electrolytes for impregnating the said granules from anion exchangers: or NH4F, a concentration of 6 to 24 g / l, or NaF, a concentration of 4 to 18 g / l, or KF a concentration of 35 to 55 g / l, or a mixture of NH4F and KF at NH4F - from 5 to 15 g / l and KF - from 30 to 50 g / l, or a mixture of NaF and KF with a NaF content of from 3 to 14 g / l and KF from 35 to 60 g / l, or a mixture of NH4F and NaF at NH4F - from 4 to 12 g / l and KF - from 35 to 55 g / l, or a mixture of NH4F, NaF and KF at NH4F - from 3 to 9 g / l and KF - from 20 to 30 g / l, and NaF - from 10 to 25 g / l, or a mixture of NH4F and HF at NH4F - from 5 to 15 g / l and НF - from 3 to 5 g / l, or from 8 to 14% aqueous NaNO solution3or in electrolytes of the compositions, wt.%: (NH4)2SO4 - 5; Trilon B - 0.8, or containing sulfuric and phosphoric acid, a block copolymer of ethylene and propylene oxides and the sodium salt of sulfonated butyl oleate in the following ratio, wt.%: Серная кислотаSulfuric acid 10-3010-30 Орто-фосфорная кислотаOrthophosphoric acid 40-8040-80 Блок-сополимер окисей этилена и пропиленаBlock copolymer of ethylene and propylene oxides 0,05-1,10.05-1.1 Натриевая соль сульфированного бутилолеатаSulfated Butyl Oleate Sodium Salt 0,01-0,050.01-0.05 ВодаWater ОстальноеRest
10. Устройство для электрополирования внутреннего канала металлической детали, отличающееся тем, что оно содержит контейнер для подачи и контейнер для приема гранул, соединенные между собой через емкость для регенерации гранул, держатели деталей, вибратор, обеспечивающий вибрационное движение упомянутых гранул частотой 50-400 Гц, электрод-инструмент в виде шнека с металлическим стержнем, винтовые элементы которого выполнены с возможностью плотного прижатия к обрабатываемой поверхности канала детали и электроизолированы в местах контакта с деталью, и приводы вращения упомянутого электрода-инструмента, выполненные с возможностью реверсивного вращения и придания электроду-инструменту вибрационного и возвратно-поступательного движения.10. Device for electropolishing the inner channel of a metal part, characterized in that it contains a container for feeding and a container for receiving granules, interconnected through a container for regenerating granules, holders of parts, a vibrator that provides vibrational movement of said granules with a frequency of 50-400 Hz, electrode-tool in the form of a screw with a metal rod, the screw elements of which are made with the possibility of tight pressing against the workpiece surface of the channel of the part and are insulated at the contact points and with the part, and rotation drives of said electrode-tool, made with the possibility of reverse rotation and giving the electrode-tool vibration and reciprocating motion.
RU2019131224A 2019-10-03 2019-10-03 Method of electrically polishing inner channel of metal part and device for its implementation RU2710086C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019131224A RU2710086C1 (en) 2019-10-03 2019-10-03 Method of electrically polishing inner channel of metal part and device for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019131224A RU2710086C1 (en) 2019-10-03 2019-10-03 Method of electrically polishing inner channel of metal part and device for its implementation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2710086C1 true RU2710086C1 (en) 2019-12-24

Family

ID=69023009

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019131224A RU2710086C1 (en) 2019-10-03 2019-10-03 Method of electrically polishing inner channel of metal part and device for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2710086C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2904576A1 (en) * 2021-10-20 2022-04-05 Drylyte Sl Electrolytic medium for electrospulide and electrospulide method with said medium (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)
CN115055767A (en) * 2022-07-06 2022-09-16 青岛理工大学 Electrolytic grinding cathode for manufacturing complex internal channel by using polishing laser additive and application thereof
RU2785200C1 (en) * 2022-05-16 2022-12-05 Раис Калимуллович Давлеткулов Method for electrochemical polishing of inner surfaces of metal tubes and device for its implementation

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1085734A2 (en) * 1982-06-29 1984-04-15 Воронежский Политехнический Институт Method of electrochemical machining
JP2002093758A (en) * 2000-09-20 2002-03-29 Semiconductor Leading Edge Technologies Inc Polishing system and polishing pad for use therein and polishing method
RU2251472C1 (en) * 2003-10-06 2005-05-10 Воронежский государственный технический университет Method of electrochemical and mechanical working of ducts and apparatus for performing the same
RU2588953C1 (en) * 2014-12-08 2016-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М.Ф. Решетнева" (СибГАУ) Method for anodic-abrasive machining of holes
RU2697759C1 (en) * 2019-02-01 2019-08-19 Аскар Джамилевич Мингажев Method of electrochemical treatment of internal channel of metal part and electrode-tool for its implementation

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1085734A2 (en) * 1982-06-29 1984-04-15 Воронежский Политехнический Институт Method of electrochemical machining
JP2002093758A (en) * 2000-09-20 2002-03-29 Semiconductor Leading Edge Technologies Inc Polishing system and polishing pad for use therein and polishing method
RU2251472C1 (en) * 2003-10-06 2005-05-10 Воронежский государственный технический университет Method of electrochemical and mechanical working of ducts and apparatus for performing the same
RU2588953C1 (en) * 2014-12-08 2016-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М.Ф. Решетнева" (СибГАУ) Method for anodic-abrasive machining of holes
RU2697759C1 (en) * 2019-02-01 2019-08-19 Аскар Джамилевич Мингажев Method of electrochemical treatment of internal channel of metal part and electrode-tool for its implementation

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2788444C2 (en) * 2021-05-25 2023-01-19 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" Method for hardening of internal surfaces of part channels
ES2904576A1 (en) * 2021-10-20 2022-04-05 Drylyte Sl Electrolytic medium for electrospulide and electrospulide method with said medium (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)
WO2023067214A1 (en) * 2021-10-20 2023-04-27 Drylyte, S.L. Electrolytic medium for electropolishing and electropolishing method with said medium
RU2785200C1 (en) * 2022-05-16 2022-12-05 Раис Калимуллович Давлеткулов Method for electrochemical polishing of inner surfaces of metal tubes and device for its implementation
CN115055767A (en) * 2022-07-06 2022-09-16 青岛理工大学 Electrolytic grinding cathode for manufacturing complex internal channel by using polishing laser additive and application thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2710086C1 (en) Method of electrically polishing inner channel of metal part and device for its implementation
RU2716330C1 (en) Method of processing perforating holes and inner cavity of turbomachine blade
RU2734179C1 (en) Method of polishing inner surface of part
RU2734206C1 (en) Method of ion polishing part
CN111636095B (en) Electrochemical layer-by-layer polishing device for additive manufacturing of metal tubular part
RU2697759C1 (en) Method of electrochemical treatment of internal channel of metal part and electrode-tool for its implementation
US3326785A (en) Electrolytic polishing apparatus and method
Datta et al. Electrochemical saw using pulsating voltage
RU2710087C1 (en) Method of processing perforated holes in hollow blades of turbomachine and installation for its implementation
RU2724734C1 (en) Method of electropolishing part
Xianghe et al. A high efficiency approach for wire electrochemical micromachining using cutting edge tools
RU2588953C1 (en) Method for anodic-abrasive machining of holes
RU2715396C1 (en) Method for electric polishing of gte blade of alloyed steel and device for its implementation
KR20220136360A (en) A device for electropolishing freely moving multi-items using solid electrolytes
RU2715397C1 (en) Method for processing edges of laminated torsion bar of helicopter rotor and device for its implementation
RU2731705C1 (en) Method of electropolishing of metal part
RU2716292C1 (en) Method of electropolishing of metal part
RU2785200C1 (en) Method for electrochemical polishing of inner surfaces of metal tubes and device for its implementation
RU2765473C1 (en) Method for dry ion polishing of internal surface of a part
RU2755908C1 (en) Installation for electropolishing blades of turbomachine
RU2719217C1 (en) Method of electrically polishing a mono-wheel with blades and device for its implementation
RU2768077C1 (en) Method for electropolishing of the internal surface of the part
CN210367994U (en) Novel electrolytic grinding and polishing device
KR100203753B1 (en) Method and apparatus for magnetic electrolyticsurface grinding of flat surface
RU2428287C1 (en) Method of electric-contact erosion-chemical processing