Способ электроэрозионно-химического удаления заусенцев Советский патент 1993 года по МПК B23H9/02 

Изобретение относится к электрофизико-химическим методам обработки материалов и может быть использовано для удаления заусенцев с оребренных поверхностей.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков, а именно локализация зоны удаления заусенцев и сохранение остроты кромок.

На фиг.1 показан вариант реализации способа с подачей электролита на обрабатываемую поверхность через сопло с диэлектрической насадкой; на фиг.2 - то же, с подачей рабочей жидкости через сопло с прокачкой электролита в прикатодной области; на фиг.З - вариант реализации способа в ванне с электролитом.

Изделие 1 (см,фиг.1) с заусенцами 2 перемещают относительно зоны обработки, электролит 3 подают через металлический катод-инструмент 5 и тефлоновое сопло 4. Напряжение, плотность тока и скорость обмена электролита рассчитывают по формуле

UJ ,« , SrF

(),

V- со г о

где U, j - напряжение и плотность тока;

V - скорость обмена электролита в прианодном слое, в частности, для рассматриваемого варианта,равная скорости электролита;

р, Ср - плотность и удельная теплоемкость электролита;

So - величина МЭЗ;

Fo - площадь обработки;

Sr - толщина парогазового-слоя в прианодном пространстве;

Fr- площадь поверхности кипения электролита;

То, Тк - начальная температура и температура кипения электролита.

Вывод уравнения основан на учете только Джоулева тепловыделения. Другие источники тепла и теплообмен между деталью и электролитом в расчетах во внимание we принимались. Величина Sr может меняться от 0,1 So до 1,5 S0. Нижнее значение установлено экспериментально из условия усел

с

оо

ь

4 00

со

тойчивости процесса, верхнее - из условия предотвращения пробоя МЭЗ и сильного разбрызгивания электролита.

Градиент температуры электролита создают за счет того, что поток электролита направляют навстречу вектору силы тока. Электролит, поступающий из сопла, за время движения до поверхности заготовки от Джоулевого тепловыделения нагревается от начальной температуры до температуры кипения. Диэлектрическая насадка, имеющая выходное отверстие меньшее, чем отверстие катода-инструмента, создает дополнительный барьер против прорастания ионизированной среды до поверхности катода. Защитный эффект обусловлен ростом градиента температур в прикатодной области за счет снижения плотности тока на кромке катода-инструмента. Дополнительная защита прикатодной зоны от перегрева дает возможность обработки с малыми меж- электродными зазорами, что повышает производительность и позволяет понизить рабочее напряжение.

В варианте на фиг.2 дополнительное повышение градиента температур в прикатодной зоне обеспечивают за счет прокачки электролита. В варианте на фиг.З обмен электролита в прианодной зоне обеспечивают за счет динамических процессов от паро- газовыделения на аноде. В ходе обработки в приповерхностный слой электролита помещают часть обрабатываемой поверхности. Приведенную выше формулу используют, принимая скорость обмена электролита равной 1 см/с. Градиент температуры создают понижением плотности тока в электролите в направлении от анода к катоду за счет увеличения пощади прохож- дё ния тока.0

8

0

5

0

5

Во всех рассмотренных вариантах обработку ведут последовательно отдельных участков поверхности. В отличии от прототипа другие поверхности детали электрохимическому воздействию не подвергаются.

Обрабатывалась оребренная поверхность камеры сгорания двигателя, В качестве электролита использовался 20%-ный водный раствор азотнокислого натрия, который подавался через сопло с тефлоновой насадкой. Соотношение напряжение плотности тока и скорости обмена было выбрано (при Sr 0,1 So и Fr и Fr) равным -г/-

360Дж/см3.

В эксперименте при напряжении 230 В расходе электролите 120 мл/мин через отверстие в сопле 2 мм и силе тока 3,2 А обеспечивалось надежное удаление заусенцев при сохранении остроты кромок.

По сравнению с прототипом предлагаемое техническое решение позволяет локализовать зону обработку, расширить номенклатуру обрабатываемых деталей.

Формула изобретения Способ электроэрозионно-химического удаления заусенцев, включающий подачу напряжения на электроды в присутствии электролита, отличающийся тем, что, с целью повышения качества обрабатываемой поверхности за счет локализации зоны удаления заусенцев и сохранения остроты кромок детали, создают градиент температуры по высоте межэлектродного зазора навстречу направлению тока, а скорость обмена электролита, напряжение и плотность тока задают из условия образования парогазовой фазы в прианодном слое.

Фиг. 2

Использование: электрофизико-химические методы обработки материалов. Сущность изобретения: при обработке подают напряжение на катод-инструмент и деталь при наличии электролита между ними, создавая одновременно по высоте межэлектродного зазора градиент температуры навстречу направлению тока, а скорость обмена электролита, напряжение и плотность тока устанавливают из условия образования и ионизации в прианодном слое парогазо- вой фазы. 3 ил.

шштш

Фие,3