Электрохимическая размерная обработка, осуществляемая за счет электролиза и механического удаления припуска

К методам этой группы относят все виды электроабразивной и электроалмазной обработки: электроабразивная заточка и доводка режущих инструментов, электроабразивное шлифование, электроабразивное полирование, электроабразивное хонингование и электроабразивное суперфиниширование. Схемы некоторых из них представлены на рис. 12 и 13.

Инструментом–электродом в этих процессах являются шлифовальный круг или бруски, выполненные из абразивного материала на электропроводной связке. Инструментальным материалом для абразивных инструментов служат электрокорунд или оксид алюминия, а для алмазной обработки — синтетический алмаз. Электропроводным наполнителем инструмента является смесь медного и железного порошков. Для кругов на бакелитовой основе в качестве наполнителя используется графит. Между анодом–заготовкой и катодом–абразивным кругом имеется межэлектродный зазор d, образованный зернами, выступающими из связки (рис. 12,б). В зазор подается электролит. Продукты анодного растворения материала заготовки удаляются абразивными зернами. Лучшее качество достигается при работе с кругами из абразивов средней мягкости и зернистости — электрокорунда нормального зернистостью при электрохимическом шлифовании и хонинговани — 25...16, а при электрохимическом суперфинишировании — М10...М7.

Кинематика электроабразивных и электроалмазных способов полностью соответствует процессу аналогичных по названию методов механической обработки резанием. Оптимальная скорость резания при шлифовании составляет 15...30 м/с, а при хонинговании — 20...100 м/мин.

При электроабразивной обработке 85...90 % припуска удаляется за счет анодного растворения и 15...10 % — за счет механического воздействия. При электроалмазной обработке эти цифры составляют соответственно 70...80 % и 30...20 %.

Производительность электроабразивной и электроалмазной обработки можно увеличить путем введения в зону обработки ультразвуковых колебаний. Одновременно с ростом производительности наблюдается снижение шероховатости обработанной поверхности, которая может достигать при электроалмазной обработке до 0,025 мкм по параметру R_а.

Электроабразивные и электроалмазные методы применяют при отделочной обработке заготовок из труднообрабатываемых материалов, а также нежестких заготовок, так как силы резания здесь незначительны. При этих методах обработки прижоги обрабатываемой поверхности практически полностью исключаются.

При электрохимическом шлифовании (рис. 13,а) достигается шероховатость поверхности R_a = 2,5...1,6 мкм, а при алмазной обработке R_a = 1,25...0, 08 мкм.

С целью улучшения качества обработанной поверхности путем снятия дефектного слоя, содержащего оксидные пленки и зерна с растравленными границами, после удаления припуска осуществляют процесс “выхаживания” поверхности при выключенном электрическом токе.

В представленной на рис. 13,б схеме электрохимического хонингования бруски изготовлены из дерева или пластмассы. Продукты анодного растворения удаляются с обрабатываемой поверхности этими брусками при указанных на схемах движениях резания. Чтобы это удаление было более эффективным, в электролит добавляют абразивный порошок. В целом производительность этих процессов в 4...5 раз выше производительности соответствующих методов механической обработки.

Электрохимическое суперфиниширование обеспечивает большую производительность, чем при традиционном супефинишировании. Исходная шероховатость поверхности в пределах 1,25...0,63 мкм по параметру R_а может быть в процессе электрохимического суперфиниширования доведена до 0,08...0,04 мкм. Одновременно с улучшением шероховатости поверхности происходит уточнение формы в продольном и поперечном сечениях заготовки. Бруски, изготовленные из алмазных порошков М10...М7, прижимают к поверхности заготовки с силой 1,5...3,5 МПа, обеспечивая им колебания с частотой 550...800 ходов в минуту.