Спосіб електрохімічної обробки біполярними імпульсами, пристрій для його здійснення та джерело живлення для використання в способі

1. Способ электрохимической обработки биполярными импульсами, в котором между электропроводной деталью в электролите и электропроводным электродом подают биполярные импульсы, причем один или более токовых импульсов нормальной полярности чередуют с импульсами напряжения обратной полярности, отличающийся тем, что амплитуду (Un) импульсов напряжения регулируют между двумя заранее заданными величинами (Un1, Un2), которые определяют по заданному качеству поверхности детали и износу электрода путем проведения не менее чем одного теста перед обработкой детали. 2. Способ по п 1, отличающийся тем, что во время теста амплитуду (Un) импульсов напряже ния постепенно увеличивают от исходной вели чины до конечной величины, при этом величины (Un1) и (Un2) определяют по изменению знака разности между последовательными значениями параметра, который при работе характеризует свойство зазора между электродом и деталью. 3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что исход ную величину амплитуды (Un) устанавливают соответствующей напряжению поляризации меж ду деталью и электродом после прекращения то ковых импульсов. 4. Способ по п. 2 или п. 3, отличающийся тем, что конечную величину амплитуды (Un) устанав ливают не превышающей максимальной ампли туды, при которой электрод начинает растворять ся в электролите, 5. Способ по одному из пп. ,2, 3 или 4, отличающийся тем, что в качестве параметра используют минимальное значение напряжения в зазоре во время токовых импульсов при колебательных перемещениях детали и электрода относительно друг друга. 6. Способ по одному из пп. 2, 3 ипи 4, отличающийся тем, что в качестве параметра используют интеграл тока в зазоре во время подачи импульсов напряжения. 7 Способ по одному из пп. 2, 3 ипи 4, отличающийся тем, что в качестве параметра используют интеграл напряжения в зазоре во время токовых импульсов. 8. Способ ло одному из пп. 2, 3 или 4. отличающийся тем, что а качестве параметра используют сопротивление в зазоре. 9. Способ по одному из пп. 2, 3 или 4, отличающийся тем, что в качестве параметра используют размер зазора. 10. Способ по п 5 или п. 7, отличающийся тем, что первую из двух заранее заданных величин амплитуды импульсов напряжения определяют по первой перемене знака с минуса на плюс, а вторую из этих величин определяют по второй перемене знака с плюса на минус. 11. Способ по п 6, отличающийся тем, что в ка честве первой из дэух заранее заданных величин используют величину, "при которой происходит первая перемена знака с плюса на минус, а в ка честве второй из этих величин используют вели чину, при которой происходит вторая перемена знака с минуса на ппюс. 12. Способ по п 9, отличающийся тем, что во время проведения теста последовательно увели чивают амплитуду (Un) импульсов напряжения, измеряют размер зазора между деталью и элект родом, рассчитывают разность между измерен ными значениями текущей и предыдущей вели чин размера зазора, определяют амплитуду (Un) импульсов напряжения при возникновении пере мены знака этой разности v> продолжают после дующую обработку с определенной таким спосо бом амплитудой. 13. Способ по п. 5, отличающийся тем, что раз мер зазора между электродом и деталью регули руют так, чтобы во время токовых импульсов в напряжении между деталью и электродом возни кал максимум. 14. Способ по п 5, отличающийся тем, что коле бательные перемещения детали относительно in о m 29511 электрода синхронизируют с подачей токовых импульсов 15 Способ по любому из предшествующих пунк тов, отличающийся тем, что в качестве электро лита используют водный раствор нитратов ще лочных металлов 16 Устройство для электрохимической обработ ки электропроводной детали в электролите, со держащее электрод, средство для позициониро вания электрода и детали для поддержания зазо ра между ними, средство для подачи электроли та в зазор между электродом и деталью, источ ник тока, выполненный с возможностью электри ческого соединения с деталью и электродом для подачи токовых импульсов на деталь и электрод, отличающийся тем, что содержит источник нап ряжения с регулируемым выходным напряже нием, выполненный с возможностью электричес кого соединения с деталью и электродом для по дачи импульсов напряжения на деталь и элект род, средство для попеременного подключения источника тока и источника напряжения к детали и электроду, средоїво для генерирования управ ляющего сигнала для постепенного изменения выходного напряжения источника напряжения, средство для анализа и хранения формы волны напряжения и/или тока между деталью и элект родом, средство для определения перемены зна ка разности между последовательными значе ниями параметра, полученными из волны тока или волны напряжений или из сопротивления в зазоре между деталью и электродом, средство для запоминания мгновенного значения управ ляющего сигнала источника напряжения при об наружении перемены знака 17 Устройство по п 16, отличающийся том, что средство для анализа и запоминания содержит аналого-цифровой преобразователь для опреде ления формы волны напряжения или тока 18 Устройство по п 16 или 17, отличающийся тем, что содержит средство для создания коле бательных перемещений между электродом и деталью и средство для синхронизации средства для попеременного подключения источника тока и источника напряжения с колебательными дви жениями Настоящее изобретение относится к способу электрохимической обработки электропроводной детали в электролите путем подачи биполярных электрических импульсов между деталью и электропроводным электродом, в котором один или более импульсов тока одной полярности чередуются с импульсами напряжения обратной полярности В патенте США 3 654 116 (04 04 1972) раскрыт способ электрохимической обработки биполярными импульсами в котором между электропроводной деталью в электролите и электропроводным электродом подают биполярные импульсы, причем один или более токовых импульсов нормальной полярности чередуют с импульсами напряжения обратной полярности Амплитудой и/или длительностью и/или положением импульсов обратной полярности управляют так, чтобы эффект этих импульсов был лишь адекватен для предотвращения пассивации Однако этот способ не раскрывает оптимальные пределы, в которых должна находиться амплитуда импульсов обратной полярности Задачей настоящего изобретения является создание способа электрохимической обработки, который бы имел повышенные точность, производительность и качество обработки Другой задачей изобретения является создание устройства для реализации этого способа. Еще одной задачей изобретения является создание источника питания для использования в этом способе Поставленные задачи достигаются тем, что в способе согласно изобретению амплитуду импульсов напряжения регулируют между двумя заранее определенными величинами, которые определяют по качеству поверхности и по износу электрода путем проведения не менее чем одного теста перед обработкой детали 19 Источник питания для использования в спосо бе электрохимической обработки электропровод ной детали в электролите путем подачи биполяр ных электрических импульсов между деталью и электропроводным электродом, в котором один или более токовых импульсов нормапьной по лярности чередуются с импульсами напряжения обратной полярности, отличающийся тем, что содержит источник тока, выполненный с возмож ностью электрического соединения с деталью и электродом для подачи токовых импульсов на деталь и электрод, источник напряжения с регу лируемым выходным напряжением, выполнен ный с возможностью электрического соединения с деталью и электродом для подачи импульсов напряжения на деталь и электрод, средство для попеременного подключения источника тока и ис точника напряжения к детали и электроду, средство для генерирования управляющего сиг нала для постепенного изменения выходного напряжения источника напряжения, средство для анализа и хранения формы волны напряжения и/или тока между деталью и электродом, средст во для обнаружения перемены знака разности между последовательными значениями парамет ра, полученными из формы волны тока или фор* мы волны напряжения или из сопротивления в зазоре между деталью и электродом, средство для запоминания мгновенного значения управ ляющего сигнала источника напряжения при об наружении перемены знака За счет предварительного тестирования для определения оптимальных пределов амплитуды предотвращается растворение электрода и последующее ухудшение точности обработки и, кроме того, достигается повышенная эффективность обработки, сопровождающаяся хорошим 29511 качеством поверхности, например, получение зеркальной поверхности При обработке хромоникелевых сталей в таких условиях сокращается концентрация токсичного шестивалентного хрома в отработанном растворе электролита, что облегчает соблюдение экологических требований Пределы, в которых может изменяться амплитуда импульсов напряжения обратной полярности определяются, согласно изобретению, тем, что во время теста амплитуду импульсов напряжения постепенно увеличивают от исходной величины до конечной величины, при этом две заранее заданные величины определяют по изменению знака разности между последовательными значениями параметра, который при работе характеризует свойство зазора между электродом и деталью Было обнаружено, что перемена знака разности между последовательными величинами параметра, определяющего свойства зазора между электродом и деталью, является характерным признаком при данных амплитудах импульсов напряжения обратной полярности. Первая перемена знака представляет начало диапазона, в котором амплитуда импульсов напряжения дает зеркальную поверхность детали Вторая перемена знака отмечает момент, при котором электрод начинает растворяться и качество обработки начинает ухудшаться. Во время теста амплитуду импульсов напряжения обратной полярности увеличивают и во время двух последующих перемен знака соответствующую величину амплитуды запоминают. Эти две величины амплитуды затем образуют указанные определенные величины, в пределах которых продолжают процесс обработки. Если импульсы обратной полярности не подаются, напряжение между электродом и обрабатываемой деталью непосредственно после окончания токового импульса нормальной полярности равно не нулю, а напряжению поляризации, которое постепенно падает до нуля, если не подается следующий токовый импульс. Согласно настоящему изобретению амплитуду импульсов напряжения во время теста увеличивают от исходной величины, которая по существу соответствует напряжению поляризации, до конечной вепичины, которая не превышает величину напряжения, при котором электрод начинает растворяться в электролите. Первый вариант способа в отношении параметра, определяющего свойства зазора между электродом и деталью, характеризуется тем, что параметром является амплитуда глобального минимума напряжения в зазоре во время токовых импульсов, при этом глобальный минимум вызван колебательными перемещениями детали и электрода относительно друг друга В этом случае параметром явпяется напряжение в зазоре. Помимо непрерывного перемещения электрода относительно детали, существует еще и колебательное перемещение Электрод совершает синусоидальные перемещения, а деталь перемещается равномерно в направлении колеблющегося электрода. Токовые импульсы нормальной полярности подают з тот отрезок времени, когда расстояние между эпектродом и деталью минимально. Во время токовых импульсов напряжение в зазоре между электродом и детэпью имеет форму волны с глобальным минимумом. Величина напряжения этого глобапьного минимума зависит от амплитуды импульсов напряжения обратной полярности Во время теста амплитуду импульсов напряжения обратной полярности постепенно увеличивают и рассчитывают разность между величинами напряжения последовзтельных глобальных минимумов Как только произойдет перемена знака такой разности, определяют соответствующую амплитуду импульсов напряжения обратной полярности Во время теста амплитуду импульсов напряжения обратной полярности можно увеличивать приращениями данного шага после каждого токового импульса нормальной полярности. При сравнитепьно малом шаге приращений определяемое изменение величины напряжения поспедовательных глобальных минимумов возникает только после сравнительно большого количества токовых импульсов. В этом случае несколько последовательных величин напряжения глобапьных минимумов приходится суммировать и усреднять, чтобы определить перемену знака с достаточной точностью В общем случае перемена знака между двумя последовательными импульсами становится измеримой при применении относительного большого шага приращений Оптимальная величина шага зависит от требуемой точности определения пределов изменения амплитуды импульсов напряжения. Во время теста поддерживают определенный размер зазора Дли этого, согласно второму варианту настоящего изобретения, улрааляют зэлором между электродом и деталью так, чтобы во время токовых импульсов между деталью и электродом возникал локальный максимум напряжения. Тоновые импульсы нагревают электролит. Когда электрод отходит от детали, возникает кавитация и электролит вскипает, что приводит к возникновению в зазоре лишних пузырьков. Это приводит к временному повышению сопротивления электролита, которое проявляется как локальный максимум изменения напряжения между электродом и детапью во время токовых импульсов В качестве примера, определяющего свойства зазора между электродом и деталью, можно также использовать альтернативные свойства зазора. Для этого испопьзуется второй вариант способа, согласно которому в качестве параметра используют интеграл тока о зазоре во время импульсов напряжения В данном спучае измеряют мгновенный ток. который протекает в зазоре между электродом и детапью во время подачи импульса напряжения Интеграл этого тока служит параметром для определения перемены знака В третьем варианте способа параметром является интеграл напряжения в зазоре во зремя токовых импульсов. В этом варианте способа измеряют мгновенное напряжение в зазоре между эпектродом и деталью во время токовых импульсов Интеграл этого напряжения служит параметром для определения перемены знака. 29511 Два последних варианта способа пригодны в том случае, когда между электродом и деталью не возникает глобального минимума напряжения Отсутствие такого глобального минимума может быть вызвано отсутствием колебательных перемещений детали относительно электрода Другой причиной может служить то что хотя колебательные перемещения имеют место, но каждый токовый импульс делится на группу коротких импульсов для предотвращения чрезмерной кавитации и перегрева электролита В таком случае глобальный минимум не поддается измерениям или измеряется с большим трудом К другим вариантам осуществления способа относится измерение сопротивления в зазоре, при котором определяют перемену знака изменения сопротивления, и измерение размера самого зазора, при котором определяют перемену знака изменения размера зазора В последнем случае оптимальную величину амплитуды импульсов напряжения обратной полярности можно определить с помощью еще одного варианта настоящего способа в котором, согласно изобретению, во время теста последовательно увеличивают амплитуду импульсов напряжения, измеряют размер зазора между деталью и электродом рассчитывают разность между измеренными последующей и предыдущей величинами размера зазора, определяют амплшуду импульсов напряжения при возникновении перемены знака разности и продолжают обработку с определенными таким образом амппитудами Следует подчеркнуть, что в случае использования альтернативных свойств, более нет необходимости осуществлять колебательные движения между электродом и деталью Кроме того импульсы напряжения обратной полярности могут быть короче пауз между токовыми импульсами нормальной полярности для достижения того же эффекта депассивамии обрабатываемой поверхности Настоящее изобретениэ также относится к устройству для электрохимической обработки электропроводной детали в электролите путем подачи биполярных электрических импульсов между деталью и электропроводным электродом. при этом один или более токовых импульсов нормальной полярности чередуются с импульсами напряжения обратной полярности Для осуществления способа, в частности проведения теста, во время которого определяются перемены знака параметра, характеризующего свойства зазора между электродом и деталью, устройство содержит электрод, средство для установки электрода и детали на расстоянии друг от друга с зазором между ними, средство для подачи электролита в зазор между электродом и деталью, источник тока, электрически соединенный с деталью и электродом для подачи токовых импульсов на деталь и на электрод, ' источник напряжения с регулируемым выходным напряжением, электрически соединенный с деталью и электродом для подачи импульсов напряжения на деталь и электрод, средство для переменного соединения источника тока и источника напряжения с деталью и электродом, средство дпя'генериоования управляющего сигнала для постепенного изменения выходного напряжения источника напряжения; средство для анализа и хранения данных о форме волны импульсов напряжения и/или тока между деталью и электродом, средство для обнаружения перемены знака э разности между последовательными величичами параметра, выведенного г из формы волны импульсов тока или напряжения или из сопротивления в зазоре между электродом и деталью, средство для хранения мгновенных значений управляющего сигнала источника напряжения при обнаружении перемены знака Источник тока подает токовые импульсы, необходимые для электрохимической обработки детали Идеальным источником тока является источник электроэнергии с очень высоким выходным импрдансом, который выдает заданный ток независимо от величины сопротивления нагрузки Однако на практике выходной импеданс ограничен, но выходной ток, тем не менее, в значительной степени независим от мгновенного сопротивления между электродом и деталью Изменения напряжения в зазоре определяются почти целиком сопротивлением в зазоре, а не выходным импедансом самого источника тока Такой источник тока позволяет проводить измерения перемен знака в глобальном минимуме и перемен знака в интеграле напряжения в зазоре Однако, если выбранным параметром является интеграл тока во время токовых импульсов, источнику тока нет необходимости иметь высокий импеданс Кстати, форма волны напряжения во время токовых импульсов нормальной полярности не имеет значения при измерении тока во время импульсов напряжения рбратной полярности. Отсюда следует, что в данных условиях выходной импеданс источника тока может быть столь низок, что источник тока ведет себя как источник напряжения Источник напряжения подает импульсы напряжения обратной полярности, необходимые для депассивации поверхности детали Идеальным источником напряжения является источник электроэнергии с очень низким импедансом и подающим заданное напряжение независимо от сопротивления нагрузки Однако на практике выходной импеданс ограничен, но подаваемое напряжение в значительной степени независимо от мгновенного сопротивления между деталью и электродом Изменения тока в зазоре определяются почти целиком сопротивлением в зазоре, а не выходным импедансом самого источника Напряжения В частности когда измеряют интеграл тока во время импульсов напряжения обратной полярности, желательно иметь источник напряжения с низким выходным импедансом. Когда измеряют перемены знаха в глобальном минимуме и перемены знака интеграла напряжения в зазоре во время токовых импульсов обоатной полярности форма волны тока во время импульсов напряжений обратной полярности играет подчиненную роль Выходной импеданс источника нап 29511 ряжения может быть затем столь высоким, что источник напряжения ведет себя как источник тока. Выходное напряжение источника напряжения может регулироваться для обеспечения постепенного изменения амплитуды импульсов напряжения ао время теста. Источник тока и источник напряжения попеременно подключаются к электроду и к детали и, тем самым, создают последовательность биполярных импульсов. Если электрод и деталь осуществляют колебательные перемещения относительно друг друга, последовательность импульсов предпочтительно синхронизируют с колебаниями так, чтобы центр токового импульса совпадал с точкой наименьшего расстояния между электродом и деталью. Изменение тока и/или напряжения в зазоре между электродом и деталью измеряют как функцию времени и хранят в' запоминающем устройстве. Ток и напряжение измеряют предпочтительно с помощью аналого-цифровых преобразователей, подключенных к компьютеру, в котором хранят данные измерений. Анализируя данные измерений, компьютер рассчитывает и обнаруживает перемену знака в изменении измеряв' мого параметра. Компьютер также генерирует управляющий сигнал для управления выходным напряжением источника напряжения. Во время теста выходное напряжение источника напряжения постепенно изменяется под управлением управляющего сигнала от компьютера. Как только компьютер определяет перемену знака, величина соответствующего управляющего сигнала вводится в память. После окончания теста управляющий сигнал принимает значения в диапазоне между значениями, обнаруженными во время перемены знака. Следует отметить, что во время теста вместо анализа тока и/или напряжения можно анализировать изменения размера зазора с помощью соответствующих датчиков положения и подключенных к ним аналого-цифровых преобразователей. Ниже следует более подробное описание этих других аспектов настоящего изобретения со ссыпками на прилагаемые чертежи, на которых: Фиг. 1 изображает схему устройства для электрохимической обработки, согласно настоящему изобретению. Фиг. 2 изображает формы сигналов, согласно настоящему изобретению. Фиг. 3 изображает изменение состояния электролита между электродом vi деталью при осуществлении способа, согласно настоящему изобретению. Фиг. 4 изображает форму сигнала, согласно настоящему изобретению. Фиг. 5 изображает форму альтернативной последовательности токовых импульсов при осуществлении способа, согласно изобретению. Фиг. 6 изображает электрическую блок-схему варианта воплощения, согласно настоящему изобретению. Фиг. 7 изображает отношение между параметрами процесса и амплитудой импульсов напряжения обратной полярности при осуществлении способа, согласно настоящему изобретению. Фиг 8 изображает форму волны напряжения между электродом и деталью при осуществлении способа, согласно настоящему изобретению Фиг 9 изображает диаграмму шагов с, особа согласно настоящему изобретению На фиг 1 показано устройство для электрохимической обработки детали Деталь 2 установлена на столе 4, который имеет скорость подачи Vk по направлению к электроду 6, который выполняет колебательные перемещения относительно детали 2 с помощью коленчатого вала 8 с приводом от двигателя 10 Деталь выполнена, например, из хромсодержащей стали Электролит, например, водный раствор нитратов щелочных металлов, втекает в зазор 5 между деталью 2 и электродом 6 и циркулирует под давлением pi из резервуара 3. Деталь 2, стол 4 и электрод 6 являются электропроводными. Электрод 6 и стол 4 соединены с источником 12 электроэнергии, VDторый подает биполярные электрические импульсы на электрод б и стол 4. Эти электрические импульсы состоят из токовых импульсов нормальной полярности, при которых стол 4 и, следовательно, деталь 2 являются положительными относительно электрода 6, которые чередуются с импульсами напряжения обратной полярности, при которых деталь 2 является отрицательной относительно электрода 6. Во время токовых импульсов нормальной полярности металл детали 2 растворяется в электролите и одновременно на поверхности детали 2 образуются пассивированные слои. Во время импульсов напряжения обратной полярности поверхность депассивируется. Одновременно электролит рядом с деталью 2 становится щелочным, благодаря генерированию водорода из воды. Высокий показатель рН вызывает реакцию, в которой пассивированный слой на детали 2 растворяется. Кривая 1 (фиг. 2) представляет изменение размера S{i) зазора 5 между электродом 6 и деталью 2. Кривые U и til показывают изменение напряжения U и тока I соответственно в зазоре 5. Токовые импульсы нормальной полярности и амплитудой Ip подаются во временном интервале U на кривой (V, когда электрод 6 расположен на наименьшем расстоянии от детали 2. Во время подачи токовых импульсов напряжение в зазоре 5 имеет глобальный минимум, как показано на кривой U. Токовые импульсы чередуются с импульсами напряжения обратной полярности с амплитудой Un во временном интервале tu. как показано на кривой V. На начальном этапе подхода электрода 6 к детали 2 в случае сравнительно большого зазора Smax (фиг. 3) поток электролита является турбулентным и электролит содержит пузырьки паров и газов. На этом этапе пространство между электродом 6 и деталью 2 имеет относительно высокое электрическое сопротивление, что явствует из первого максимума напряжения U на кривой II (фиг. 2). В результате подхода электрода б давление в электролите увеличивается, что приводит к растворению пузырьков газов и паров и электролит в зазоре становится однородным и гомогенным и в небольшом зазоре можно достичь высокой плотности тока. В результате этого 29511 упечтрическое сопротивление уменьшается, что явствует из возникновения глобального минимума напряжения U на кривой (1. 8 результате увеличения расстояния между электродом б и деталью 2 и возобновления образования пузырьков газов и паров, электрическое сопротивление вновь растет до второго максимума, как показано на кривой И. Подача электроэнергии может быть столь интенсивной, что электролит начинает интенсивно кипеть, что приводит к образованию дополнительных пузырьков в зазоре. Формирование а зазоре дополнительных пузырьков вызывает временное увеличение электрического сопротивления электролита, что проявляется как локальный максимум в изменении напряжения U между электродом и деталью во время токовых импульсов На фиг. 4 более подробно показано изменение напряжения U с локальным максимумом иЗглах, который возникает после глобального минимума Umin. Следует отметить, что интенсивного образования пузырьков можно избежать, применяя группы токовых импульсов нормальной полярности, чередующиеся с импульсами напряжения обратной полярности. Последовательность биполярных импульсов показана на фиг. 5. В этом случае процесс идет белее равномерно, дааая более точный результат при том же минимальном зазоре. На фиг. 6 показана электрическая блоксхема устройства для электрохимической обработки, согласно изобретению. Устройство содержит источник питания. Источник питания 12 содержит источник тока 14, который подает ток !р, величина которого регулируется управляющим сигналом CSI, и регулируемый источник напряжения 16, который подает выходное напряжение Un, которое регулируется управляющим сигналом CSU. Отрицательная клемма источника тока 14 и положительная клемма регулируемого источника напряжения 16 соединены с электродом 6 через факультативный последовательно включенный резистор 18. Положительная клемма источника тока 14 соединена с деталью 2 через переключатель 20. Переключатель 20 закрывается во временные интервалы ti (фиг. 2) под управлением сигнала Si, выдаваемого блоком 22 синхронизации". Отрицательная клемма регулируемого источника напряжения 16 соединена с деталью 2 через переключатель 24. Переключатель 24 закрывается во временные интервалы tu (фиг. 2) под управлением сигнала Su который также выдается блоком 22 синхронизации, обеспечиваю* щего синхронизацию двигателя 10. Аналоговое напряжение (J между электродом 6 и деталью 2 измеряется на клеммах 32 и 34 с помощью аналого-цифрового преобразователя 26 и преобразуется в цифровой сигнал DU, который запоминается, анализируется и обрабатывается в компьютере 28. При желании ток І в зазоре можно измерять путем измерения падения напряжения на последовательно включенном резисторе 18 на клеммах 36 и 38 с помощью второго аналогоцифрового преобразователя 30, который преобразует падение аналогового напряжения в цифровой сигнал Di, который обрабатывается компьютером 28 подобно сигналу DU. Вместо после довательно включенного резистора 18 можно также использовать преобразователь токэ ипи любое другое подходящее устройство сопряжения. Аналого-цифровой преобразователь 30 можно исключить, если в соответствующие моменты входные клеммы аналого-цифрового преобразователя 26 коммутировать между измерением напряжения на клеммах 32 и 34 и измерением тока на клеммах 36 и 38. На блок 22 синхронизации, аналого-цифровые преобразователи 26 и 30 и компьютер 28 подаются тактовые импульсы (на фиг. 6 не показаны), которые обеспечивают синхронизм сбора и обработки данных с подачей биполярных импульсов и колебательными перемещениями электрода. Положение стола 4 отслеживается с помощью датчика 40 положения, который выдает сигнал DS, который представляет измеренное перемещение стола 4. Компьютер 28 генерирует управляющий сигнал CSI для источника тока и управляющий сигнал CSU для регулируемого источника напряжения 16 через соответствующие устройства сопряжения 42 и 44, которые могут быть, например, цифро-аналоговыми преобразователями. Зазор 5 регулируется за счет управления скоростью Vk подачи стола 4 таким образом, чтобы возникал локальный максимум U3max (фиг. 4). ЭТОТ локальный максимум можно определить анализируя напряжение и с помощью аналогоцифрового преобразователя 26 и компьютера 28 или с помощью осциллографа. Однако при желании можно выбрать любую другую рабочую точку для определения размера зазора 5, например и такую, для которой не возникает локальный максимум U3 напряжения U. Эксперименты показали, что после изменения напряжения Un импульсов напряжения обратной полярности в интервале между напряжением поляризации Upo1 и напряжением Un2, при котором электрод 6 начинает растворяться, если процесс проходит в заданных условиях, то величина Umin (фиг. 2, кривая II) глобального минимума сначала проходит через минимум Umin=Up1 при амплитуде Un=Un1, а затем увеличивается и проходит через максимум Urnin=Up2 при амплитуде Un=Un2. Эта ситуация проиллюстрирована на фиг. 7. Напряжение поляризации Upol представляет собой напряжение непосредственно после прек ращения токовых импульсов нормальной поляр ности между электродом 6 и деталью 2, если не подавать импульсов обратной полярности (фиг. 8, кривая 1). Напряжение поляризации Upol пос тепенно падает до нуля, если не подавать допол нительных токовых импульсов. В первой зоне, где напряжение Un лежит в диапазоне от Upo1. до UnO, на поверхности детали присутствует тем ная пленка оксидов. Следовательно, напряжение Un еще не адекватно для депассивации этой ок сидной пленки. Во второй зоне, где напряжение Un лежит в диапазоне от UnO до Un1 подача им пульсов напряжения обратной полярности дает эффект и поверхность детали 2 становится пос тепенно светлее. В следующей третьей зоне, где напряжение Un лежит в диапазоне от Un1 до Un2, скорость подачи Vk детали можно значи тельно увеличить, поскольку процесс растворе 29511 тельно равна скорости растворения детали 2 так, что зазор остается по существу постоянным. Шаг 2. Измерение напряжения поляризации Upo1 Во время теста напряжение Un увеличивают от величины Un=Upol, как показанг на кривой И {фиг 8) Для того, чтобы определить величину поляризационного напряжения Upo1 перед тестом подается последовательность униполярных импульсов, т.е. переключатель 24 (фиг. 6) не замкнут во временные интервалы tu между токовыми импульсами нормальной полярности, возникающими в интервалы (І. Затем меняют напряжение в зазоре 5. как представлено на крийой 1 (фиг. 8). Величину поляризационного напряжения Upo1 измеряют и запоминают с помощью аналого-цифрового преобразователя 26 и компьютера 28. Шаг 3: Проведение теста для определения пределов Un1 и Un2 напряжения Un. На фиг. 9 показана диаграмма тестовой процедуры, осуществляемой компьютером 28 в ответ на измеренные напряжения. Блоки на фиг. 9 имеют следующие названия; . ,А ВО: Старт . , 81: Un~Upo1 -мь л к В2: Флаг=ИСТИННО . -,«. -^ ВЗ: Umin[0]=0 В4: Ы В5: Un=Un+uUn Fe(OH)(NO)3 Для хрома: 2Cr+7HaO ~» Сгг072' + 14Н* + 12е" 2Сг+ЗНгО ~» Сг?0з+6Н*+6е" Сг г0з+4Нг0 -> Сг г0т 2"+8Н*+6е Сг+ЗН2О -> СЮз+6е'+бН* При анодной поляризации это приводит к образованию на поверхности обрабатываемой детали следующих оксидов: FeO, FeaOa, Cr2O3, СЮз При катодной поляризации на поверхности обрабатываемой детали происходит следующая реакция: 2Н2О+2е -+2Н+2ОН" Активный атом водорода, выделенный из воды, восстанавливает поверхностные оксиды в следующих реакциях; 2H+FeO -» Fe+НгО 2H+Fe2O3 -V2Fe0+H2O Сг2Оэ+2Н -» 2CrO+H2O СЮ+2Н ~» Cr+НгО 2СЮз+6Н -+ СггОз+ЗНаО , , ' , а анионы (СггОт 2) в реакции; СггО72" + 8И -> СггОэ + 4НгО Выбор напряжения импульсов обратной полярности основывается на следующих соображениях. Амплитуда импульса напряжения обратной полярности не должна быть столь большой, чтобы электрод начал растворяться и интегральная величина заряда Qn не должна превышать критическую величину подщелачивания поверхностного слоя детали, при которой могут начаться процессы депассивации. Требуемая длительность tu импульса обратной полярности определяется величиной заряда Qn, необходимого для освобождения водорода в количестве, адекватном для проведения реакций восстановления в оксидном слое. Когда используются группы токовых импульсов нормальной полярности, эти группы чередуются с импульсами напряжения обратной полярности (фиг. 5), в целом не представляется возможным измерить Umin во время теста на определение Un1 и Un2. Вместо Umin в качестве альтернативного параметра можно рассчитать интеграл Fp (фиг. 7) напряжения U в зазоре во временном интервале ti. Разность между последовательными значениями этого интеграла Fp показывает перемены знака, сходные с переменами знака Umin. Можно также интегрировать в субинтервалах временного интервала ti. Измерение интеграла Fp особенно полезно, при таких способах электрохимической обработки, когда колебательные перемещения между электродом и деталью ие выполняются, например, в способе с постоянной подачей Vk детали 2, которая приблизительно равна скорости растворения детали 2 так, что размер зазора остается по существу постоянным. Другим альтернативным параметром является интеграл Qn (фиг. 7) тока I, во временном интервале tu, т.е., во время импульсов напряже 29511 ния обратной полярности Этот ток I показашкривой 111 (фиг. 2). Интеграл Qn представляет величину заряда, потребляемого во время импульсов напряжения обратной полярности Ток I измеряется включенным последовательно резистором 18 и аналого-цифровым преобразователем 30 и интегрируется компьютером 28 (фиг. 6). Как следует (фиг. 7) интеграл Qn дает максимум при Un=Un1 и минимум при Un=Un2, в отличие от параметра Umin, который имеет минимум при Un=Unl и максимум при Un=Un2. Это значит, что если в качестве параметра использовать интеграл Qn, перемены знака во время теста будут иметь обратные значения В блоке ВЮ на диаграмме (фиг. 9) должна проводиться проверка, является ли AQn больше нуля или нет, а в блоке В13 - является ли AQn меньше нуля или нет Измерение интеграла тока во время импульсов напряжения обратной полярности также является параметром, который пригоден для способов электрохимической обработки, при которых не осуществляются колебательные перемещения между электродом и деталью. Еще одним параметром, который измеряет поведение среды в зазоре и химические процессы на электроде и на детали, является сопротив* ление в зазоре и размер зазора S1 (фиг 7). Сопротивление можно определить измеряя и напряжение U и ток І в интервалы ti токовых импульсов. Размер зазора St {фиг. 7) имеет минимум при Un=Un1, как и Umin Измеряя размер зазора, можно определить перемену знака. Пример. Вышеописанный способ применялся для детали и электрода, выполненных из отожженной стали. Площадь поверхности детали составляла 0,3 см2, в качестве электролита применялся водный раствор 8 вес. % NaNCh. Плотность тока токовых импульсов нормальной полярности составляла 80 А/см2, интервал ti составлял 3 мс, давление электролита составляло 0,7*105 Па. Температура электролита составляла 20-С, частота колебаний электрода 47 Гц, амплитуда колебаний - 0,2 мм. Форма волны токовых импульсов нормальной полярности - прямоугольная (фиг. 2, кривая III), и форма волны импульсов напряжения обратной полярности также была прямоугольной (фиг. 2, кривая If). Размер зазора St как функция времени регулировался таким образом, чтобы локальный максимум напряжения возникал (фиг. 4) между электродом и деталью Во время вышеописанного теста напряжение Un импульсов обратной полярности менялось с напряжения поляризации Upol=+2,3B до напряжения (-0,8 В), при котором электрод начинал растворяться В качестве параметра для определения перемены знака была использована величина Umin глобального минимума Верхний предел Un1 был определен как +0,05 В, а нижний предел Un2 был определен как -0,6 В Дальнейшая обработка проводилась при удержании напряжения Un в этих пределах. В качестве альтернативы электрод 6 можно подвести к детали 2. после чего отрегулировать зазор Во время обработки размер зазора адаптируют так, чтобы получить по существу постоянную подачу Vk, которая по существу равна скорости растворения детали 2. Выше приведено описание способа электрохимической обработки электропроводной детали в электролите путем подачи биполярных электрических импульсов между деталью и электродом, при этом один или более токовых * импульсов нормальной полярности чередуются с импульсами напряжения обратной полярности Амплитуду импульсов напряжения регулируют между двумя заранее заданными величинами, определенными исходя из качества поверхности детали и износа электрода. Определение осуществляется посредством по меньшей мере одного теста, предшествующего обработке. Во время теста амплитуду импульсов напряжения постепенно увеличивают от исходной величины. Указанные две заранее определенные величины определяют по возникновению перемены знака разности между двумя последовательными значениями параметра, представляющего свойство зазора между электродом и деталью. Таким параметром может быть амплитуда глобапьного минимума напряжения в зазоре во время токовых импульсов, который возникает в результате колебательных перемещений детали и электрода относительно друг друга. Параметром также может быть интеграл тока в зазоре во время импульсов напряжения, или интеграл напряжения в зазоре во время токовых импульсов, или сопротивление в зазоре, или размер зазора. -12 Фиг. 1 29511 Фиг. 3 10 g миф ияег 29511 Фиг. 7 ti tu \ / Upol AUmin Upol AUn UmMiIJ Q llnl Un2 Unmox Ж Unl Un2 Un 0 Фиг. 8 12 29511 Фиг. 9 Тираж 50 екз. Відкрите акміонернв товариство «Патент» Україна, 88000, м Ужгород, вул Гагаріна, 101 (03122)3-72-89 {03122)2-57-03 13