Способ электрохимической обработки внутренних цилиндрических поверхностей Советский патент 1991 года по МПК B23H3/00 

Изобретение относится к области ЭХО. в частности к обработке интенсификаторов теплообмена энергетических установок.

Целью изобретения является повышение точности формирования интенсификаторов в виде сферообразных лунок на поверхностях теплообмена.

На фиг.1 представлен электрод-инструмент для обработки, сечение; на фиг.2 - развертка рабочего участка электрода-инструмента; на фиг.З - лунка, геометрические параметры.

Электрод-инструмент состоит из токопроводящего стержня 1, закрепленного на штанге 2, на которую навернуТа передняя база 3 с отверстиями для подвода электролита 4. К стержню 1 присоединена задняя база 5 с отверстиями для отвода электролита 6. На поверхности стержня 1 выполнены

рабочие участки 7, расположенные с шагом h друг относительно друга вдоль стержня, состоящие изтокопроводящей 8 и непроводящей 9 зон, нерабочие поверхности стержня покрыты изоляцией 10. Базирование электрода-инструмента осуществляется по поверхности заготовки 11.

Формирование токопроводящей 8 и непроводящей 9 зон колец рабочих участков 7 осуществляется посредством травления по фотоэкспонированному шаблону непроводящих зон 9 с последующей заливкой их эпоксидным клеем и зачисткой всей поверхности рабочих участков 7. Рабочие участки электрода-инструмента, состоящего из корпуса с изолированными нерабочими поверхностями, переднего и заднего базовых элементов с отверстиями для прокачки электролита, развертка которых на плоскость

представляет собой коаксиальные кольца равной ширины А, выполненные в виде коаксиальных внутренней токопроводящей и наружной непроводящей зон, причем ширина токопроводящих зон находится по формуле

5т А(1-Ј),

где h - стрела сегмента обрабатываемой лунки;.

hx r-vrr2 x2 - стрела сегмента, соответствующего среднему радиусу рассматриваемого кольца;

г - радиус сферы лунки;

х - величина среднего радиуса рассматриваемого кольца.

Способ осуществляют следующим об- разом.

I Электрод-инструмент вводится в обра- ратываемое отверстие и фиксируется в том греете, где должны быть получены сферооб- разные лунки, причем расположение рабочих участков 7 на поверхности стежня 1 соответствует необходимому расположению лунок на поверхности заготовки 11. Через отверстия 4 и 6 начинается прокачка электролита между заготовкой 11 и стерж- Нем 1, после чего на них подается рабочее Напряжение, причем электрод-инструмент становится катодом. По истечении промежутка времени, необходимого для формиро- вания лунок, рабочее напряжение снимается, подача электролита прекращается. Электрод-инструмент перемещается к Необработанному участку поверхности и Процесс повторяется. Таким образом, сфе- рообразные лунки формируются по всей длине заготовки.

Обработка таким способом обеспечивает регулирование приведенной плотности тока jn, определяемой как

I-- 4

где j - плотность тока, проходящего через токопроводящие зоны рабочих участков, приходящиеся на участок обрабатываемой Поверхности, соответствующий определенному кольцу. При равной ширине колец с увеличением расстояния от центра рабочего участка ширина токопроводящей зоны уменьшается согласно соотношению 5т А(1- -тр), соответственно увеличивается ширима непроводящей зоны. Вследствие этого

приведенная плотность тока, приходящаяся на участок обрабатываемой поверхности, соответствующий конкретному кольцу рабочего участка электрода-инструмента, уменьшается от центра к краю рабочего участка. Согласно этому будет уменьшаться локальный съем на поверхности заготовки. Указан- ный закон изменения ширины токопроводящей зоны колец обеспечивает

изменения приведенной плотности тока, в результате которого формируется сферооб- разный профиль лунки. Прилегание токопроводящей зоны к внутреннему радиусу колец обеспечивает отсутствие съема материала заготовки за пределами обрабатываемого участка/ Выбор ширины А колец рабочих участков электрода инструмента производится в зависимости от размеров лунки, необходимой точности обработки и

шероховатости поверхности лунки с учетом влияния краевых эффектов, с увеличением А точность обработки снижается, шероховатость поверхности лунки растет.

Формула изобретения

Способ электрохимической обработки внутренних цилиндрических поверхностей электродом-инструментом, состоящим из рабочих участков и нерабочих изолированных участков и перемещаемым вдоль обрабатываемой поверхности, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точности формообразования интенсификатеров теплообмена в виде сферообразных лунок, обработку ведут электродом-инструментом, развертка на плоскости рабочих участков которого представляет собой коаксиальные кольца шириной А, каждое из которых состоит из наружного нетокопроводящего

кольца и внутреннего токопроводящего кольца, причем ширину 6 токопроводящих колец определяют из соотношения

5т-А(1-Ј),

где h - стрела сегмента обрабатываемой лунки;

hx г - - стрела сегмента обрабатываемой лунки со стягивающей хор- дои, равной среднему радиусу соответствующего кольца;

г - радиус сферы обрабатываемой лунки;

х - средний радиус кольца.

2 4

/ 7/0 S f/ б

////////// /

Изобретение относится к электрохимической обработке, в частности к обработке интенсификаторов теплообмена энергетических установок. Цель изобретения - повышение точности формирования интенсификаторов в виде сферообразных лунок на поверхностях теплообмена. Обработку проводят электродом-инструментом, развертка на плоскости рабочих участков которого представляет собой коаксиально кольца шириной А, каждое из которых состоит из наружного нетокопроводящего кольца и внутреннего токопроводящего кольца, причем ширину 5т токопроводящих колец определяют из соотношения (5т А(1- - hx:h), где h - стрела сегмента обрабатываемой лунки; hx г- Vr2 - х 2 - стрела сегмента обрабатываемой лунки со стягивающей хордой, равной среднему радиусу соответствующего кольца; г - радиус сферы обрабатываемой лунки; х - средний радиус рассматриваемого кольца. 3 ил. СЛ