СПОСОБ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ РАЗМЕРНОЙ ОБРАБО Советский патент 1973 года по МПК B23H3/02 

1

Изобретение относится к области размерной электрохимической обработки легкопассивирующихся металлов и сплавов на основе карбидов вольфрама и титана.

Предлагаемый способ может найти применение в станкоинструментальной, авиационной, автомобильной и других отраслях промышленности при обработке твердосплавного режущего инструмента и других изделий.

Известны способы размерной электрохимической обработки легкопассивирующихся материалов, в частности твердых сплавов с периодическим изменением полярности питающего напряжения, например обработка твердых сплавов на переменном токе, а также при питании электрохимического промежутка биполярными прямоугольными импульсами напряжения.

Для получения максимальной производительности и низкой энергоемкости процесс следует вести при строго определенных величинах напряжения прямой и обратной полярности и их длительностях. Подача положительного потенциала на электрод-деталь должна прекращаться в момент спада рабочего тока, вызванного начавшейся пассивацией поверхности. Длительность и величина импульса обратной полярности должны быть минимальными, но достаточными для полной катодной активации обра батываемой поверхности. Оптимальные значения импульсов прямой и обратной полярности будут зависеть, например, от состава обрабатываемого материала, технологических параметров, состава электролита.

Однако определение необходимых оптимальных значений импульсов напряжения для каждого конкретного материала, технологической операции, составов электролитов чрезвычайно трудоемко.

Сущность предложенного способа заключается в том, что при обработке обеспечивают равенство сопротивлений электрохимического промежутка при прямой и обратной полярности на электродах путем изменения соотношений между длительностью или величиной напряжений прямой и обратной полярности или частоты импульсов.

С этой целью измеряют отношение среднего напряжения прямой полярности к соответствующему среднему току и сравнивают с соотнощением среднего напряжения обратной полярности к среднему току обратной -полярности. В том случае, если эти отнощения отличаются, .меняют параметры импульсов до достижения равенства сопротивлений - именно в этих условиях производительность обработки достигает максимума.

В период активного растворения сплава при прямой полярности до возникновения пассивной пленки на изделии сопротивление между электродами имеет минимальное значение. Изменение полярности напряжения в момент только начавшейся пассивации обеспечивает наиболее быструю и при меньшей величине напряжения активацию поверхности изделия. Причем сопротивление межэлектродного зазора при протекании тока обратной полярности в этом случае будет практически равно его сопротивлению при протекании тока прямой полярности (пр.обр.), т. е. в оптимальном режиме должно соблюдаться следующее соотношение ср.прям.Ср.Обр. где t/ср.прям. - среднее напряжение прямой, полярности, ср. прям. - средний ток прямой полярности, /ср. обр. - средний ток обратной полярности, . обр.- - среднее напряжение обратной полярности. . В том случае, если величина и длительность тока Прямой полярности достаточна для пассивации обрабатываемой поверхности, сопротивление межэлектродного промежутка в прямом направлении резко возрастает, а в обратном направлении сохраняется прежнее, поскольку окисная пленка, как правило, обладает полупроводниковыми свойствами, т. е. Ср.ПрЯИ.Ср.Обр. Для обеспечения максимальной производительности процесса при минимальных энергозатратах в этом случае изменяют соотношение между /ср. прям, и /ср. обр. или частоту импульсов таким образом, чтобы сопротивления межэлектродного промежутка в прямом и обратном направлениях практически не отличались. Такое условие может быть выполнено при различных значениях обратного напряжения, поэтому величину /ср. обр. выбирают минимально необходимой для выполнения указанного соотношения. При больших значениях обратного напряжения будут иметь место непроизводительные затраты электроэнергии, поскольку обратное напряжение необходимо лишь для депассивации анодной поверхности. Предмет изобретения 1. Способ электрохимической размерной обработки пассивирующихся металлов и сплавов на биполярном импульсном токе при наличии зазора между инструментом и деталью, отличающийся тем, что, с целью оптимизации процесса обработки, устанавливают и поддерживают минимальное рассогласование сигналов, пропорциональных омическому сопротивлению зазора при прямом и обратном токе, для чего сигналы с делителей прямого напряжения на прямой ток и обратного напряжения на обратный ток вводят в измерительный орган, сигнал рассогласования с которого передают через усилитель в регулируюш,ий блок управления источника питания. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве регулируемого параметра источника питания используют либо частоту, либо скважность импульсов, либо амплитуду прямого и обратного напряжений, либо два или три указанных параметра совместно.