6.3 Электрохимическая обработка

Электрохимическая обработка основана на локальном анодном растворении материала заготовки в растворе электролита под действием электрического тока. При этом электролит интенсивно движется между электродами. Получается высокое качество поверхности при отсутствии теплового воздействия на деталь, а также устраняется износ электрод- инструмента. Такая обработка рекомендуется при изготовлении конструктивно сложных деталей из особо твердых, хрупких или вязких материалов и для получения полированных поверхностей на деталях из обычных сталей.

Этим методом производят сверление сквозных и глухих отверстий, шлифование плоских поверхностей, разрезание заготовок, обработку торцов и канавок, точение фасонных деталей, фрезерование, заточку инструментов, хонингование, снятие заусениц и маркировку. Точность обработки составляет от + 0,02 до + 0,05 мм, шероховатость поверхности 0,32 < Ra< 2,5 мкм.

Все разновидности ЭХО можно разделить на отделочную и размерную обработку. Отделочная ЭХО предназначена для изменения состояния и свойств поверхностей (например, удаление грата, окалины, скругление заусенцев, снижение шероховатости до Ra =0,04 мкм и Rz =0,025 мм). При проведении отделочной ЭХО заготовка помещается в ванну с электролитом, подключается к аноду, а катодом служит металлическая пластина (медь, свинец и т.д.) После подачи напряжения на электроды, начинается интенсивное растворение выступов микронеровностей заготовки вследствие повышенной плотности тока на их вершинах. Поверхности впадин микронеровностей растворяются значительно медленнее, так как заполняются экранирующими их продуктами растворения, имеющими пониженную проводимость. В результате такого неравномерного растворения происходит сглаживание толщины дефектного слоя и увеличение коррозионной стойкости поверхности. Для повышения интенсивности растворения используют электролит, нагретый до 40…80ºС.

Размерная ЭХО предназначена для изменения формы, размером и шероховатости поверхностей обрабатываемой заготовки. При размерной ЭХО растворение металла происходит при прохождении тока через электролит, прокачиваемый под давлением в зазоре между электродом - инструментом и заготовкой. Наиболее интенсивное растворение происходит на участках, где зазор минимален, а плотность тока наибольшая. В ходе размерной ЭХО происходит выравнивание плотности тока в межэлектродном зазоре и, как следствие, копирование профиля электрода - инструмента на заготовки. В связи с растворением металла заготовки и необходимостью поддержания оптимальной ширины межэлектродного зазора для продолжения процесса инструменту - катоду сообщается движение подачи, направленное к обрабатываемой поверхности.

В среднем электрические параметры размерной ЭХО следующие: напряжение U=6…60 В; плотность тока i=5…250 A/см². При этом достигается параметр шероховатости обработанной поверхности Ra=2,5… 0,32 мкм, который с увеличением плотности тока снижается.

Размерной ЭХО подвергаются наружные и внутренние поверхности. Она служит так же для прошивки и калибрования отверстий (рис.124, а), обработки лопаток турбин (рис.124, б), труб, фасонных полостей и т.д. Выполняют размерную ЭХО на специальных станках, включающих механизмы, реализующие кинематическую схему обработки: источник электропитания; гидросистему, обеспечивающую очистку и подачу электролита в межэлектродный зазор; устройства, контролирующие работу систем и средства автоматики, поддерживающие оптимальный межэлектродный зазор и другие параметры процесса.