Спосіб абразивно-електролітичної обробки виробів

Спосіб абразивно-електролітичної обробки виробів, згідно з яким на поверхню виробів, що 36017 міжелектродна щілина і процес електролітичного розчинення переходить у електроконтактний. Забезпечити низьку шорсткість обробленої поверхні і, як наслідок, особливо високу її точність, наприклад, орієнтовно, Rа=0,08-0,02 мкм неможливо через глибокі риски-подряпання, які зостаються на ній від дії великих абразивних зерен. Внаслідок великої зернистості абразиву в цьому інструменті неможливе також здійснення керованого знімання металу чи сплаву, наприклад, у межах мікрометричного припуску на обробку, а, отже, формування поверхні, яка обробляється, з особливо високою точністю. Крім того, він дуже складний, оскільки потребує пасивіруючих електролітів та складної системи керування. Всі ці обставини призводять до зниження точності та чистоти поверхні виробу, швидкого зносу інструменту-катоду, складності виконання процесу обробки і недостатньої технологічності. В основу винаходу поставлено задачу такого вдосконалення способу абразивно-електролі-тичної обробки виробів, при якому за рахунок виключення розчинення енергетичних затрат забезпечується підвищення точності і чистоти обробки, покращення його технологічності. Для рішення цієї задачі у способі абразивноелектролітичної обробки виробів, згідно з яким на поверхню виробів, що обробляються, наносять захисний шар і подають електричну напругу на катод і анод, згідно з винаходом, в якості захисного шару використовують діелектричний шар і наносять його до обробки, а в якості катоду використовують інструмент, оснащений полікристалічними елементами з гладкими робочими поверхнями і відключають електричну напругу, коли форма поверхні та її розміри досягають заданих. Наявність саме діелектричного шару на поверхні виробу, нанесеного до обробки, і одночасне використання інструменту, оснащеного полікристалічними елементами з гладкими робочими поверхнями, забезпечить практично повне знищення нерівностей на макро(мікро)виступах до повного вирівнювання оброблюваної поверхні. Крім того, процес обробки електролітичним розчиненням матеріалу виробу буде здійснюватися лише за умови, коли на найбільш виступаючих ділянках поверхні діелектричний шар буде поступово зніматися за допомогою гладких дрібнозернистих за структурою поверхонь полікристалічних елементів інструменту-катоду. Діелектричний шар на поверхні виробів, що обробляються, повністю електричне ізолює западини або відхилення форми, тому в цьому випадку в процесі обробки виправлені форми і/або згладжування мікронерівностей буде відбуватись завдяки електролітичному розчиненню матеріалу виробу з зачисткою поверхні, що обробляється від продуктів електрохімічних реакцій полікристалічними елементами інструменту. Оскільки полікристалічні елементи мають дрібнозернисту стр уктур у, в процесі обробки механічне знімання матеріалу практично відсутнє, що виключає появу на поверхні, яка обробляється, подряпин і, як наслідок, сприяє підвищенню точності обробки та зниженню шорсткості поверхні. При цьому полікристалічні елементи виконують роль зносостійких електроізоляційних прокладок між поверхнями, що обробляються, і поверхнею катоду (інструменту), вони регламентують висоту міжелектродного зазору для знаходження в ньому електроліту, тому не беруть участь у механічному абразивному зніманні і дуже мало зношуються. Одночасно при виключенні технологічного струму при завершенні процесу обробки полікристалічні елементи протягом кількох секунд здійснюють механічну доводку на рівні полірування. Приклад конкретної реалізації способу абразивно-електролітичної обробки виробів. Попередньо на необроблену поверхню виробу з мікрозападинами і мікровиступами наносять за допомогою будь-якого способу (вакуумного запилення або за допомогою епоксидного клею УП 5207 з його полімеризацією та ін.) тонкий (в декілька мікрометрів) шар з діелектричного матеріалу. Потім виріб закріплюють на шпинделі спеціального верстату-автомату мод.3М 225 ВЭ і співвісно йому на другому шпинделі закріплюють інструмент-катод, на електропровідному корпусі якого містяться полікристалічні елементи з гладкою робочою поверхнею, вмикають джерело електричної напруги до виробу, що є анодом, і інструменту-катоду. Напруга дорівнює 10-20 В. Одночасно надають інструменту, що обертається, пружну поперечну подачу із зусиллям притиску 5 кгс. Процес здійснюють у середовищі содового електроліту концентрацією 100 г/л при його температурі 20-30°С. У зв'язку з тим, що зносостійкі полікристалічні елементи з гладкою робочою поверхнею, які складаються з дрібних зерен алмазу (або кубічного нітриду бору) практично не зношуються, тому що в процесі обробки вони лише знищують внаслідок тертя оброблювану поверхню від діелектричного шару, забезпечується можливість поступового здійснення електричного розчинення металевої поверхні виробу, тому він не втрачає своєї початкової форми і виконує функції направляючого елемента для поступового вскриття поверхні металевого виробу від діелектричного шару в узгодженні з наближенням її до заданої, з одночасним розчиненням раніше вскритих ділянок поверхні виробу, що обробляється. Тобто нами вперше здійснено електролітичне розчинення шляхом вступу у процес знімання припуску окремих нових ділянок поверхні виробу, що формується в узгоджені з розчиненням попередніх найбільш виступаючих у даний момент обробки ділянок від раніше нанесеного діелектричного шару, який продовжує запобігати нижче розташовані ділянки від їх електролітичного розчинення. 2 36017 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3