RU2796389C1 - Tool and method for combined anode-mechanical finishing of heat-shielding multicomponent coatings - Google Patents
Tool and method for combined anode-mechanical finishing of heat-shielding multicomponent coatings Download PDFInfo
- Publication number
- RU2796389C1 RU2796389C1 RU2022110699A RU2022110699A RU2796389C1 RU 2796389 C1 RU2796389 C1 RU 2796389C1 RU 2022110699 A RU2022110699 A RU 2022110699A RU 2022110699 A RU2022110699 A RU 2022110699A RU 2796389 C1 RU2796389 C1 RU 2796389C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- tool
- shielding
- coating
- multicomponent
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Инструмент и способ относятся к области машиностроения и могут быть использованы для чистовой избирательной обработки эластичным инструментом теплозащитных многокомпонентных покрытий. Инструмент и способ относятся к области машиностроения и могут быть использованы для чистовой избирательной анодно-механической обработки эластичным инструментом теплозащитных многокомпонентных покрытий, расположенных на сложнопрофильных участках детали в местах, труднодоступных для доступа инструмента, и содержащих диэлектрические гранулы и металлическую связку Известно устройство для электрохимической обработки наружной поверхности труб по авторскому свидетельству 259585, бюллетень №2 за 1970 г., отличающееся тем, что с целью повышения производительности и качества обработки катоды-инструменты выполнены в виде отдельных гибких пластин, а на внутренней поверхности трубы содержатся эластичные камеры с давлением воздуха для создания плотного прилегания камер к поверхности обрабатываемой трубы.The tool and method belong to the field of mechanical engineering and can be used for finishing selective processing of heat-protective multicomponent coatings with an elastic tool. The tool and method relate to the field of mechanical engineering and can be used for finishing selective anode-mechanical processing with an elastic tool of heat-shielding multicomponent coatings located on complex sections of the part in places difficult to access by the tool, and containing dielectric granules and a metal binder. pipe surface according to copyright certificate 259585, Bulletin No. 2 of 1970, characterized in that, in order to increase productivity and quality of processing, the cathodes-tools are made in the form of separate flexible plates, and on the inner surface of the pipe there are elastic chambers with air pressure to create a dense adhering of the chambers to the surface of the processed pipe.
К недостаткам известного устройства относится нарушение стабильности межэлектродного зазора между инструментом и обрабатываемым участком детали из-за недостаточной эластичности гибкого инструмента в поперечном направлении на участках углублений на поверхности детали и необходимость повышенного силового прижима инструмента к покрытию, вызывающее нарушение качества поверхностного слоя обрабатываемой детали.The disadvantages of the known device include a violation of the stability of the interelectrode gap between the tool and the workpiece area due to the insufficient elasticity of the flexible tool in the transverse direction in the areas of recesses on the workpiece surface and the need for increased force pressing the tool to the coating, causing a violation of the quality of the surface layer of the workpiece.
Наиболее близким к предлагаемому инструменту и способу являются инструмент и способ, представленные в автореферате и диссертации Паничева Е.В. «Комбинированная чистовая обработка переходных участков металлокерамических покрытий с диэлектрическими гранулами» (стр. 12 автореферата), защищенной по специальности 05.02.07 в диссертационном Совете Д999.155.03 18 декабря 2020 года в Воронежском государственном техническом университете, где гибкий инструмент выполнен в форме тонкой металлической ленты с нанесенным на нее абразивом и для чистовой обработки использован комбинированный способ размерного анодного растворения с прижимом к поверхности покрытия детали с помощью прижимного элемента в форме камеры при комбинированной электроабразивной обработке металлокерамического покрытия, при этом сила прижима инструмента обеспечивается давлением воздуха, подаваемым внутрь камеры, а способ осуществляют путем возвратно-поступательного перемещения камеры вместе с металлической лентой гибкими натяжными элементам.Closest to the proposed tool and method are the tool and method presented in the abstract and dissertation of Panicheva E.V. “Combined finishing of transitional sections of ceramic-metal coatings with dielectric granules” (p. 12 of the abstract), defended in the specialty 05.02.07 in the Dissertation Council D999.155.03 on December 18, 2020 at the Voronezh State Technical University, where the flexible tool is made in the form of a thin metal tape with an abrasive deposited on it and for finishing, a combined method of dimensional anodic dissolution with pressing to the surface of the coating of the part using a clamping element in the form of a chamber was used in the combined electroabrasive processing of the ceramic-metal coating, while the pressing force of the tool is provided by air pressure supplied inside the chamber, and the method carried out by reciprocating movement of the chamber together with a metal tape by flexible tension elements.
Недостатками известного инструмента являются нарушение межэлектродного зазора между инструментом и обрабатываемым участком детали из-за недостаточной эластичности гибкого инструмента в поперечном направлении на участках углублений на поверхности теплозащитного многокомпонентного покрытия и необходимость повышенного силового прижима инструмента к теплозащитному многокомпонентному покрытию, что вызывает разрушение диэлектрических гранул теплозащитного многокомпонентного покрытия абразивными зернами инструмента и снижение теплозащитных свойств теплозащитного многокомпонентного покрытия на детали. Кроме того давление в камере без опоры со стороны, противолежащей инструменту, на вогнутых участках теплозащитного многокомпонентного покрытия не может обеспечить равномерный контакт инструмента к зоне чистовой обработки металлического связующего теплозащитного многокомпонентного покрытия и не обеспечивает требуемой чистоты поверхности теплозащитного многокомпонентного покрытия, а в местах повышенного давления камеры разрушает теплозащитные диэлектрические гранулы и нарушает теплозащитные свойства теплозащитного многокомпонентного покрытия. Совмещение движений камеры и металлической ленты инструмента не позволяет стабилизировать процесс комбинированной чистовой обработки и нарушает чистоту обработки.The disadvantages of the known tool are the violation of the interelectrode gap between the tool and the workpiece area due to the insufficient elasticity of the flexible tool in the transverse direction in the areas of depressions on the surface of the heat-protective multicomponent coating and the need for increased force pressing the tool to the heat-protective multicomponent coating, which causes the destruction of the dielectric granules of the heat-protective multicomponent coating abrasive grains of the tool and a decrease in the heat-shielding properties of the heat-shielding multicomponent coating on the part. In addition, the pressure in the chamber without support from the side opposite to the tool on the concave sections of the heat-protective multi-component coating cannot ensure uniform contact of the tool with the finishing zone of the metal binder of the heat-protective multi-component coating and does not provide the required cleanliness of the surface of the heat-protective multi-component coating, and in places of increased chamber pressure destroys heat-shielding dielectric granules and violates the heat-shielding properties of the heat-shielding multicomponent coating. The combination of movements of the camera and the metal band of the tool does not allow to stabilize the process of combined finishing and violates the cleanliness of the processing.
Предлагаемое изобретение направлено на обеспечение требуемой шероховатости теплозащитного многокомпонентного покрытия, сохранение теплозащитных диэлектрических гранул и свойств многокомпонентного теплозащитного покрытия и обеспечение стабильного процесса способа локального удаления металлической связующей многокомпонентного теплозащитного покрытия путем анодно-механической чистовой обработки выступов металлической связки, выступающей между диэлектрическими гранулами, без их повреждения, в том числе на внутренних поверхностях деталей с ограниченным доступом инструмента в зону обработки теплозащитного многокомпонентного покрытия. Это достигается тем, что его токопроводящая основа выполнена плетением из поперечной и продольной металлической проволоки-катода, имеющей перпендикулярно выполненные по ее длине периодические изгибы, амплитуда которых не более межэлектродного зазора, создаваемого выступающими из токопроводящей основы абразивными зернами, при этом токопроводящая основа инструмента со стороны торцов связана с вибратором, выполненным с возможностью создания возвратно-поступательного перемещения токопроводящей основы и с блоком измерения и регулирования низковольтного постоянного тока.The present invention is aimed at providing the required roughness of a heat-shielding multicomponent coating, maintaining heat-shielding dielectric granules and properties of a multicomponent heat-shielding coating, and ensuring a stable process for the method of local removal of the metal binder of a multicomponent heat-shielding coating by anodic-mechanical finishing of the protrusions of the metal bond protruding between the dielectric granules without damaging them. , including on the inner surfaces of parts with limited tool access to the processing zone of a heat-protective multicomponent coating. This is achieved by the fact that its conductive base is made by weaving from a transverse and longitudinal metal cathode wire, which has periodic bends perpendicularly made along its length, the amplitude of which is not more than the interelectrode gap created by abrasive grains protruding from the conductive base, while the conductive base of the tool from the side ends connected with a vibrator, made with the possibility of creating a reciprocating movement of the conductive base and with a unit for measuring and regulating low-voltage direct current.
Способ комбинированной анодно-механической чистовой обработки теплозащитного многокомпонентного покрытия, характеризующийся тем, что локальное удаление выступов металлической связки теплозащитного многокомпонентного покрытия анодно-механической обработкой в электролите с локальным растворением металлической связки под действием тока без повреждения диэлектрических гранул при возвратно-поступательном перемещении основы инструмента, при этом перед обработкой длину периметра токопроводящей основы инструмента сокращают до величины, обеспечивающей ее подвод к обрабатываемому участку теплозащитного многокомпонентного покрытия, устанавливают инструмент абразивными зернами в сторону теплозащитного многокомпонентного покрытия, после чего на токопроводящей основе инструмента размещают гибкую герметичную камеру, соединенную с блоком измерения и регулирования давления, от которого в камеру подают газ и регулируют его давление до касания вершин абразивных зерен поверхности всего обрабатываемого участка вершин абразивных зерен поверхности всего обрабатываемого участка без врезания вершин абразивных зерен в углубления теплозащитного многокомпонентного покрытия, затем от блока измерения и регулирования низковольтного постоянного тока подают низковольтный ток на катод-проволоку инструмента и анод-металлическую связку теплозащитного многокомпонентного покрытия, поливом подают электролит и включают вибратор для создания возвратно-поступательного перемещения токопроводящей основы инструмента по направлению его подачи вдоль обрабатываемого участка теплозащитного многокомпонентного покрытия, ведут процесс обработки до локального удаления металлической связки теплозащитного многокомпонентного покрытия, причем процесс обработки контролируют блоком измерения и регулирования тока до стабилизации его величины, после чего подачу тока и электролита прекращают, блоком измерения и регулирования давления в гибкой герметичной камере снижают давление до появления зазоров между гибкой герметичной камерой и токопроводящей основой инструмента, перемещают токопроводящую основу инструмента и гибкую герметичную камеру с жесткой опорой на сопряженный участок зоны обработки теплозащитного многокомпонентного покрытия детали и повторяют операцию до чистовой обработки всего участка теплозащитного покрытия, далее снимают давление воздуха в гибкой герметичной камере и выводят инструмент, сжимая его токопроводящую основу.A method for combined anodic-mechanical finishing of a heat-shielding multicomponent coating, characterized in that local removal of protrusions of the metal bond of the heat-shielding multicomponent coating by anodic-machining in an electrolyte with local dissolution of the metal bond under the influence of current without damaging the dielectric granules during reciprocating movement of the tool base, when In this case, before processing, the length of the perimeter of the conductive base of the tool is reduced to a value that ensures its supply to the treated area of the heat-protective multicomponent coating, the tool is installed with abrasive grains towards the heat-protective multicomponent coating, after which a flexible sealed chamber is placed on the conductive base of the tool, connected to the pressure measurement and control unit , from which gas is supplied to the chamber and its pressure is adjusted until the tops of the abrasive grains touch the surface of the entire treated area of the tops of the abrasive grains of the surface of the entire treated area without cutting the tops of the abrasive grains into the recesses of the heat-shielding multicomponent coating, then a low-voltage current is supplied from the unit for measuring and regulating the low-voltage direct current on the cathode-wire of the tool and the anode-metal bond of the heat-protective multicomponent coating, electrolyte is supplied by irrigation and the vibrator is turned on to create a reciprocating movement of the conductive base of the tool in the direction of its supply along the treated area of the heat-protective multicomponent coating, the processing is carried out until the metal bond of the heat-protective multicomponent coating is locally removed coatings, and the processing process is controlled by a unit for measuring and regulating the current until its value is stabilized, after which the supply of current and electrolyte is stopped, the unit for measuring and regulating pressure in the flexible sealed chamber reduces the pressure until gaps appear between the flexible sealed chamber and the conductive base of the tool, and the conductive base is moved tool and a flexible sealed chamber with a rigid support on the mating area of the treatment zone of the heat-protective multi-component coating of the part and repeat the operation until the entire area of the heat-shielding coating is finished, then the air pressure in the flexible sealed chamber is removed and the tool is removed, compressing its conductive base.
Устройство инструмента и сущность способа поясняются на фиг. 1-6. На фиг. 1 приведена структура инструмента и схема осуществления способа, где 1 - обрабатываемая деталь; 2 - металлическая связка теплозащитного многокомпонентного покрытия на детали; 3 - диэлектрическая гранула в теплозащитном многокомпонентном покрытии детали; 4 - абразивное зерно на токопроводящей основе инструмента; 5 - токопроводящая основа инструмента; 6 - магистраль подачи газа; 7 - жесткая опора; 8 - гибкая герметичная камера; 9 - гибкая токопроводящая тяга; 10 - блок хранения и подачи электролита; 11 - вибратор; 12 - блок измерения и регулирования низковольтного постоянного тока; 13 - блок измерения и регулирования давления в камере; на фиг. 2 положение элементов инструмента при обработке плоской поверхности покрытия детали, где 4 - абразивное зерно на токопроводящей основе инструмента; 14 - теплозащитное многокомпонентное покрытие на обрабатываемой детали; 15 - поперечная упругая металлическая проволока токопроводящей основы инструмента с периодическим изгибом по длине; 16 - продольная упругая металлическая проволока токопроводящей основы инструмента с периодическим изгибом по длине; на фиг. 3 положение элементов инструмента при обработке изогнутой поверхности покрытия детали, где 17 - участок плоской поверхности покрытия детали; 18 - участок изогнутой поверхности покрытия детали; 19 - изгиб продольной упругой металлической проволоки в токопроводящей основе инструмента на участке плоской поверхности покрытия детали; 20 - изгиб продольной упругой металлической проволоки в токопроводящей основе инструмента на участке изогнутой поверхности покрытия детали; на фиг. 4 - покрытие перед чистовой обработкой, где 14 - теплозащитное многокомпонентное покрытие на обрабатываемой детали; 21 - выступ металлической связки на поверхности покрытия детали; на фиг. 5 - положение инструмента и механизм электроабразивной чистовой обработки покрытия эластичным инструментом, где 4 - абразивное зерно на токопроводящей основе инструмента; 15 - поперечная упругая металлическая проволока токопроводящей основы инструмента с периодическим изгибом по длине; 16 - продольная упругая металлическая проволока токопроводящей основы инструмента с периодическим изгибом по длине; 22 - катод-проволока; 23 - направление возвратно-поступательного перемещения основы инструмента; 24 - слабый электролит; 25 - анод - металлическая связка теплозащитного многокомпонентного покрытия на детали; на фиг.6 - поверхность теплозащитного многокомпонентного покрытия после чистовой электроабразивной обработки, где 26 - поверхность теплозащитного многокомпонентного покрытия после чистовой обработки.The device of the tool and the essence of the method are illustrated in Fig. 1-6. In FIG. 1 shows the structure of the tool and a diagram of the implementation of the method, where 1 is the workpiece; 2 - metal bond of a heat-shielding multicomponent coating on a part; 3 - dielectric granule in a heat-protective multicomponent coating of a part; 4 - abrasive grain on a conductive basis of the tool; 5 - conductive base of the tool; 6 - gas supply line; 7 - rigid support; 8 - flexible sealed chamber; 9 - flexible conductive rod; 10 - electrolyte storage and supply unit; 11 - vibrator; 12 - block for measuring and regulating low-voltage direct current; 13 - block for measuring and regulating pressure in the chamber; in fig. 2 the position of the tool elements when processing a flat surface of the part coating, where 4 is an abrasive grain on a conductive basis of the tool; 14 - heat-protective multicomponent coating on the workpiece; 15 - transverse elastic metal wire of the conductive base of the tool with a periodic bend along the length; 16 - longitudinal elastic metal wire of the conductive base of the tool with a periodic bend along the length; in fig. 3 is the position of the tool elements when processing the curved surface of the part cover, where 17 is a section of the flat surface of the part cover; 18 - section of the curved surface of the part coating; 19 - bending of the longitudinal elastic metal wire in the conductive base of the tool in the area of the flat surface of the part coating; 20 - bending of the longitudinal elastic metal wire in the conductive base of the tool in the area of the curved surface of the part coating; in fig. 4 - coating before finishing, where 14 - heat-protective multi-component coating on the workpiece; 21 - protrusion of a metal bond on the surface of the coating of the part; in fig. 5 - the position of the tool and the mechanism of electroabrasive finishing of the coating with an elastic tool, where 4 - abrasive grain on the conductive basis of the tool; 15 - transverse elastic metal wire of the conductive base of the tool with a periodic bend along the length; 16 - longitudinal elastic metal wire of the conductive base of the tool with a periodic bend along the length; 22 - cathode-wire; 23 - direction of reciprocating movement of the tool base; 24 - weak electrolyte; 25 - anode - a metal bond of a heat-shielding multicomponent coating on a part; figure 6 - the surface of the heat-shielding multi-component coating after finishing electroabrasive processing, where 26 - the surface of the heat-shielding multi-component coating after finishing.
Инструмент для комбинированной чистовой обработки теплозащитных многокомпонентных покрытий, в котором токопроводящая основа 5 (фиг. 1) выполнена токопроводящей плетением из поперечной 15 (фиг. 2) и продольной 16 упругой металлической проволоки, имеющей периодические изгибы по длине перпендикулярно поверхности токопроводящей основы 5 (фиг. 1) инструмента. На проволоку 15, 16 (фиг. 2) со стороны теплозащитного многокомпонентного покрытия 14 детали нанесены абразивные зерна 4 (фиг. 1, 2, 5), которые, прижаты к теплозащитному многокомпонентному покрытию 14 обрабатываемой детали 1 гибкой герметичной камерой 8 (фиг. 1) на поверхности инструмента. Амплитуда изгиба проволоки 15 и 16 (фиг. 2, 5) не более межэлектродного зазора, создаваемого выступающими из токопроводящей основы инструмента абразивными зернами 4 (фиг. 1, 2, 5). Со стороны, противолежащей токопроводящей основе инструмента 5 (фиг. 1), на нее установлена гибкая герметичная камера 8, опирающаяся с одной стороны на токопроводящую основу инструмента 5, а с другой - на жесткую опору 7. Гибкая герметичная камера соединена гибкой магистралью подачи газа 6 с блоком 13 измерения и регулирования давления в гибкой герметичной камере 8. Токопроводящая основа инструмента 5 со стороны его торцов связана с вибратором 11 и с блоком 12 измерения и регулирования низковольтного постоянного тока.A tool for combined finishing of heat-shielding multicomponent coatings, in which the conductive base 5 (Fig. 1) is made of conductive weaving from the transverse 15 (Fig. 2) and longitudinal 16 elastic metal wire, which has periodic bends along the length perpendicular to the surface of the conductive base 5 (Fig. 1) tool. On the
Способ осуществляют следующим образом: при комбинированной чистовой обработке теплозащитных многокомпонентных покрытий из диэлектрических гранул 3 и металлической связки теплозащитного многокомпонентного покрытия 2 (фиг. 1) анодно-механической обработкой процесс выполняют в слабом электролите 24 (фиг. 5) с растворением металлической связки теплозащитного многокомпонентного покрытия 2 (фиг. 1) током без повреждения диэлектрических гранул 3 в теплозащитном многокомпонентном покрытии детали (фиг. 1), где под током, подаваемым от блока 12 измерения и регулирования низковольтного постоянного тока через катод-проволоку 22 (фиг. 5) и анод 25, в качестве которого используется металлическая связка 2 (фиг. 1) теплозащитного многокомпонентного покрытия 14 (фиг. 2, 3) на обрабатываемой детали 1 (фиг. 1). Токопроводящая основа 5 инструмента под действием вибратора 11 через гибкие токопроводящая тяги 9 (фиг. 9) совершает возвратно-поступательные перемещения 2 токопроводящей основы инструмента 3 (фиг. 5). При действии тока катод-проволока 22 и анод 25 (фиг. 5) в среде слабого электролита 24, поступающего от блока 10 хранения и подачи электролита (фиг. 1), выступы 21 (фиг. 4) металлической связки 2 (фиг. 1) теплозащитного многокомпонентного покрытия 14 (фиг.2, 3) детали удаляются анодным растворением, равномерность которого обеспечивает сохранение целостности диэлектрических гранул 3 (фиг. 1) теплозащитного многокомпонентного покрытия 14 (фиг. 2, 3, 4). При ограниченном доступе инструмента к месту обработки теплозащитного многокомпонентного покрытия длину периметра токопроводящей основы 5 инструмента сокращают до величины, обеспечивающей подвод его к месту чистовой обработки и установку инструмента с абразивным зерном 4 (фиг.1, 2) в сторону теплозащитного многокомпонентного покрытия 14 (фиг. 2, 3) на обрабатываемой детали 1 (фиг. 1), после чего на токопроводящую основу 5 инструмента размещают гибкую герметичную камеру 8, в которую от блока 13 измерения и регулирования давления в гибкой герметичной камере 8 через магистраль 6 подают газ, например воздух, и регулируют его давление блоком измерения и регулирования 13 до достижения касания вершин абразивных зерен 4 поверхности всего обрабатываемого участка (фиг. 2) без врезания вершин абразивных зерен в углубления теплозащитного многокомпонентного покрытия обрабатываемой детали 1 (фиг. 1). При этом длина криволинейного или вогнутого участка 18 поверхности теплозащитного многокомпонентного покрытия детали (фиг. 3) может иметь увеличенную длину периметра 20 как вдоль, так поперек подачи упругой металлической проволоки 15 и 16 (фиг. 2) относительно плоского участка поверхности теплозащитного многокомпонентного покрытия детали 17 с изгибом проволоки 19. Затем от блока 12 (фиг. 1) измерения и регулирования постоянного тока подают низковольтный ток на катод-проволоку 22 и анод 25 (фиг. 5), (металлическую связку 2 на фиг. 1) теплозащитного многокомпонентного покрытия 14 (фиг. 2, 3, 4) на детали 1 (фиг. 1), поливом подают слабый электролит 24 (фиг. 5) от блока 10 (фиг. 1) хранения и подачи слабого электролита, включают вибратор 8 для создания возвратно-поступательных перемещений 23 (фиг. 5) токопроводящей основы 5 (фиг. 1) инструмента по направлению его подачи вдоль обрабатываемого участка теплозащитного многокомпонентного покрытия 14 (фиг. 2, 3) детали 1 (фиг. 1) и обрабатывают до локального удаления металлической связки 2 теплозащитного многокомпонентного покрытия 14 путем комбинированной анодной чистовой обработки выступов 21 (фиг. 4) металлической связки 2 (фиг. 1), выступающей между диэлектрическими гранулами 3 (фиг. 1), без их повреждения, в том числе на внутренних поверхностях деталей с ограниченным доступом инструмента в зону обработки теплозащитного многокомпонентного покрытия 14 (фиг. 2, 3). Процесс обработки контролируют блоком 12 (фиг. 1) измерения и регулирования низковольтного постоянного тока до стабилизации его величины, после чего подачу тока и электролита прекращают, блоком 13 измерения и регулирования давление в гибкой герметичной камере 8 снижают до появления зазоров между гибкой герметичной камерой 8 и токопроводящей основой 5 инструмента, перемещают токопроводящую основу 5 инструмента и гибкую герметичную камеру 8 с жесткой опорой 7 на сопряженный участок зоны обработки теплозащитного многокомпонентного покрытия 14 (фиг. 2, 3) детали 1 и повторяют операцию до чистовой обработки всего участка теплозащитного многокомпонентного покрытия 14. В результате получают поверхность 26 (фиг. 6) с требуемым качеством чистовой обработки теплозащитного многокомпонентного покрытия. Далее снимают давление в гибкой герметичной камере 8 (фиг. 1), сжимают токопроводящую основу 5 инструмента и выводят его из детали 1.The method is carried out as follows: in the case of combined finishing of heat-shielding multicomponent coatings from
Пример выполнения способа.An example of the implementation of the method.
В камере сгорания жидкостного ракетного двигателя с локальными участками теплозащитного металлокерамического покрытия на внутренней поверхности, в том числе сферической, необходимо чистовой обработкой удалить выступы никеля. Он служит связкой теплозащитного многокомпонентного покрытия, наносимого плазменным методом для закрепления на поверхности камеры сгорания диэлектрических гранул карбида кремния черного марки 54С с размером 0,38-0,42 мм, образующих совместно с никелевой связкой теплозащитный слой толщиной 0.4-0.48 мм с шероховатостью поверхности 60-70 мкм и местными выступами никеля такой же величины. Необходимо удалить выступы при сохранении целостности диэлектрических гранул, равномерности теплозащитного многокомпонентного покрытия и получить шероховатость не ниже Rz=10mkm. Периметр горловины детали, через которую можно подвести инструмент в форме сетки к месту обработки, на 20% меньше, чем внутренний диаметр места нанесения теплозащитного многокомпонентного покрытия. Инструмент выполнен из латунной проволоки диаметром 0,15 мм с изгибом продольных и поперечных проволок, формирующих амплитуду 0,4-0,5 мм. На проволоку нанесены абразивные зерна из электрокорунда, которые закреплены на проволоке со стороны рабочей поверхности гальванически никелем с выступанием около 0,5 мм. При сжатии плетеной из проволоки токопроводящей основы инструмента и его скрутки удалось сократить длину адекватного периметра основы инструмента до 1,5 раз и свободно ввести эластичный инструмент с гибкими токопроводящими металлическими тягами внутрь обрабатываемой детали, вывести переднюю гибкую токопроводящую тягу с противоположного участка детали, соединить тяги с вибратором, имеющем частоту 50 Гц, установить амплитуду возвратно-поступательных перемещений инструмента 0,5-1,0 мм. Затем на токопроводящую основу инструмента поместили гибкую герметичную камеру с размерами полости, обеспечивающей касание противолежащей обрабатываемой поверхности теплозащитного многокомпонентного покрытия внутренней поверхности детали. В гибкую герметичную камеру подавали давление сжатого воздуха и повышали давление до касания абразивными зернами инструмента всей зоны обработки теплозащитного многокомпонентного покрытия, включая сферический участок с глубиной профиля 4,8 мм. Рабочее давление в камере составило 0,18 МПа. Через гибкие токопроводящие тяги подавали напряжение 5В, направив в зону обработки поливом 6% водный раствор нитрата натрия. Включив вибратор, повысили напряжение на электродах до стабилизации силы тока. Оно составило 7+0,3В. Обработку выполняли до начала падения на электродах силы тока. Время обработки участка составило 35 секунд. Измерение неровностей теплозащитного многокомпонентного покрытия после чистовой обработки показало, что шероховатость поверхности составила Rz=7-8mkm. При этом не обнаружено следов разрушения теплозащитных диэлектрических гранул, а толщина теплозащитного покрытия стала не менее 0,4 мм, что отвечает требованиям технического задания на толщину теплозащитного многокомпонентного покрытия.In the combustion chamber of a liquid-propellant rocket engine with local areas of a heat-shielding ceramic-metal coating on the inner surface, including a spherical one, it is necessary to remove the nickel protrusions by finishing. It serves as a binder of a heat-shielding multicomponent coating applied by the plasma method for fixing dielectric granules of black grade 54C silicon carbide with a size of 0.38-0.42 mm on the surface of the combustion chamber, forming together with a nickel bond a heat-shielding layer 0.4-0.48 mm thick with a surface roughness of 60 -70 µm and local protrusions of nickel of the same size. It is necessary to remove the protrusions while maintaining the integrity of the dielectric granules, the uniformity of the heat-shielding multicomponent coating and obtain a roughness not lower than Rz=10mkm. The perimeter of the neck of the part, through which it is possible to bring a tool in the form of a grid to the place of processing, is 20% less than the inner diameter of the place where the heat-protective multicomponent coating is applied. The tool is made of brass wire with a diameter of 0.15 mm with a bend of longitudinal and transverse wires, forming an amplitude of 0.4-0.5 mm. The wire is coated with abrasive grains of electrocorundum, which are fixed on the wire from the side of the working surface galvanically with nickel with a protrusion of about 0.5 mm. By compressing the wire braided conductive base of the tool and twisting it, it was possible to reduce the length of the adequate perimeter of the tool base up to 1.5 times and freely introduce an elastic tool with flexible conductive metal rods into the workpiece, remove the front flexible conductive rod from the opposite section of the part, connect the rods with using a vibrator with a frequency of 50 Hz, set the amplitude of the reciprocating movements of the tool to 0.5-1.0 mm. Then, a flexible hermetic chamber with cavity dimensions was placed on the conductive base of the tool, providing contact with the opposite treated surface of the heat-protective multicomponent coating of the inner surface of the part. Compressed air pressure was applied to the flexible sealed chamber and the pressure was increased until the abrasive grains of the tool touched the entire processing zone of the heat-protective multicomponent coating, including the spherical section with a profile depth of 4.8 mm. The working pressure in the chamber was 0.18 MPa. A voltage of 5V was applied through flexible current-carrying rods, sending a 6% aqueous solution of sodium nitrate to the irrigation treatment zone. Turning on the vibrator, increased the voltage on the electrodes to stabilize the current strength. It amounted to 7 + 0.3V. The treatment was carried out before the current began to fall on the electrodes. The processing time of the site was 35 seconds. Measurement of the irregularities of the heat-shielding multicomponent coating after finishing showed that the surface roughness was Rz=7-8mkm. At the same time, no traces of destruction of heat-shielding dielectric granules were found, and the thickness of the heat-shielding coating became at least 0.4 mm, which meets the requirements of the technical specifications for the thickness of the heat-shielding multicomponent coating.
Claims (3)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2796389C1 true RU2796389C1 (en) | 2023-05-22 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU737186A1 (en) * | 1979-01-17 | 1980-05-30 | Базовая Лаборатория N106 Научно- Исследовательского Технологического Института | Tool electrode |
SU841891A1 (en) * | 1979-04-10 | 1981-06-30 | Предприятие П/Я Р-6877 | Cathode tool for dimensional electrochemical working and method of manufacturing it |
EP1640099B1 (en) * | 2004-08-19 | 2013-10-09 | MTU Aero Engines GmbH | Electrode for electrochemical machining |
RU2552204C2 (en) * | 2013-09-17 | 2015-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" | Edm electrode for electrochemical finishing of 3d-complex structures |
RU2561556C2 (en) * | 2013-09-17 | 2015-08-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательно учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" | Edm electrode for electrochemical finishing of 3d-complex surfaces |
RU2686508C1 (en) * | 2018-03-26 | 2019-04-29 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тольяттинский государственный университет" | Tool-electrode for electrochemical polishing of spatially complex surfaces |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU737186A1 (en) * | 1979-01-17 | 1980-05-30 | Базовая Лаборатория N106 Научно- Исследовательского Технологического Института | Tool electrode |
SU841891A1 (en) * | 1979-04-10 | 1981-06-30 | Предприятие П/Я Р-6877 | Cathode tool for dimensional electrochemical working and method of manufacturing it |
EP1640099B1 (en) * | 2004-08-19 | 2013-10-09 | MTU Aero Engines GmbH | Electrode for electrochemical machining |
RU2552204C2 (en) * | 2013-09-17 | 2015-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" | Edm electrode for electrochemical finishing of 3d-complex structures |
RU2561556C2 (en) * | 2013-09-17 | 2015-08-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательно учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" | Edm electrode for electrochemical finishing of 3d-complex surfaces |
RU2686508C1 (en) * | 2018-03-26 | 2019-04-29 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тольяттинский государственный университет" | Tool-electrode for electrochemical polishing of spatially complex surfaces |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ПАНИЧЕВА Е.В. Комбинированная чистовая обработка переходных участков металлокерамических покрытий с диэлектрическими гранулами. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Воронеж, 2020, с. 12-13. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI658506B (en) | Electrochemical methods, devices and compositions | |
JP2019534677A (en) | Cable junction and termination for high power transmission cables | |
RU2694941C1 (en) | Blisk blades electropolishing method and working container for its implementation | |
RU2796389C1 (en) | Tool and method for combined anode-mechanical finishing of heat-shielding multicomponent coatings | |
CN112170995B (en) | Flexible line electrode assembly and method for composite polishing of inner surface of micro metal runner | |
RU2588953C1 (en) | Method for anodic-abrasive machining of holes | |
KR20120100811A (en) | System and method for metal deburring | |
US20160031026A1 (en) | Method and apparatus for pulsed electrochemical grinding | |
JPS61103725A (en) | Wire cut electric discharge machining method | |
RU2710087C1 (en) | Method of processing perforated holes in hollow blades of turbomachine and installation for its implementation | |
RU2697759C1 (en) | Method of electrochemical treatment of internal channel of metal part and electrode-tool for its implementation | |
JP6063042B2 (en) | Carbon-coated member and method for producing the same | |
US3254013A (en) | Electrolytic cavity sinking apparatus | |
SU1219283A1 (en) | Method of electric discharge application of coatings | |
US3309303A (en) | Electrolytic cavity sinking apparatus | |
JP2012179696A (en) | Nozzle for blasting device, and surface treatment method | |
RU2303087C2 (en) | Method and device for local electrochemical treatment of channel edges | |
JPS62193777A (en) | Linear abrasive body and polishing method | |
RU2809681C1 (en) | Electrode tool and method of electroabrasive processing of inner surface of semi-closed cavity of part | |
US3430331A (en) | Apparatus and process for ultrasonically welding a wire to the surface of an object | |
CN111267244A (en) | Crystal bar slicing device | |
RU2440873C1 (en) | Electric spark hardening and reclaiming of steel surfaces | |
GB2174105A (en) | Cleaning subsea surfaces | |
SU1798085A1 (en) | Plasma generator | |
JPS63162120A (en) | Electrode holder for electric discharge processing device |