Министерство  образования Российской Федерации

Сарапульский  Политехнический Институт (филиал)

Государственного  образовательного учреждения высшего  профессионального образования

''Ижевский  Государственный Технический Университет''

Кафедра ТММСиИ 
 
 
 
 

Реферат

по дисциплине «Основы технологии машиностроения» 

Тема: «Электрохимические методы обработки» 
 
 
 
 

Выполнил: студент гр.711-2      Павлов В.А.

                                                                   Проверил: Ярхов Ю.Б. 
 
 
 

Сарапул 2010

Общая характеристика электрохимических методов обработки

 

Электрохимические методы обработки основаны на законах  анодного растворения при электролизе. При прохождении постоянного электрического тока через электролит на поверхности заготовки, включенной в электрическую цепь и являющуюся анодом, происходят химические реакции и поверхностный слой металла превращается в химическое соединение.

Электрохимическое растворение металлов включает в себя две основные группы процессов: принудительное растворение за счет внешнего тока (анодное растворение) и самопроизвольное растворение в результате химического взаимодействия с окружающей средой (коррозионное разрушение).

На аноде  происходят следующие реакции:

здесь n – валентность металла.

Как видно  из реакций, ионизация металла протекает в присутствии иона гидроксила, которые каталитически ускоряют анодный процесс и образуют растворимые в воде соединения.

Кроме водорастворимых веществ, при электрохимическом  разрушении образуются пленки нерастворимых  слабопроводящих окислов металлов в результате выделения на аноде атомарного кислорода. Образование окисной пленки на поверхности металла ведет к замещению анодного растворения или к полному его прекращению.

Продукты  электролиза переходят в раствор  или удаляются механическим способом.

Производительность  процессов электрохимической обработки  зависит в основном от электрохимических  свойств электролита, обрабатываемого  токопроводящего материала и плотности тока.

Наиболее  широко используются следующие виды обработки:

– электрохимическое полирование;

– электрохимическая  размерная обработка;

– электроабразивная  и электроалмазная обработка;

Электрохимическое полирование

 

Электрохимическое полирование выполняют в ванне, заполненной электролитом. В зависимости от обрабатываемого материала электролитом служат растворы кислот или щелочей. Обрабатываемую заготовку подключают к аноду. Электродом-катодом служит металлическая пластина из свинца, меди или стали. Для большей интенсивности процесса электролит подогревают до температуры 40–80º С.

Рис.1. Электрохимическое полирование.

При подаче напряжения на электроды начинается процесс растворения материала  заготовки-анода. Растворение происходит главным образом на выступах микронеровностей поверхности вследствие более высокой плотности тока на их вершинах. Кроме того, впадины между микронеровностями заполняются продуктами растворения: оксидами или солями, имеющими пониженную проводимость. В результате избирательного растворения, т.е. большей скорости растворения выступов, микронеровности сглаживаются и обрабатываемая поверхность приобретает металлический блеск. Электрополирование улучшает электрофизические характеристики деталей, так как уменьшается глубина микротрещин, поверхностный слой обрабатываемых поверхностей не деформируется, исключаются упрочнение и термические изменения структуры, повышается коррозионная стойкость.

Электрополирование  позволяет одновременно обрабатывать партию заготовок по всей их поверхности. Этим методом получают поверхности деталей под гальванические покрытия, доводят рабочие поверхности режущего инструмента, изготавливают тонкие ленты и фольги, очищают и декоративно отделывают детали.

Электрохимическая размерная обработка

 

Ее выполняют  в струе электролита, прокачиваемого под давлением через межэлектродный промежуток, образуемый обрабатываемой заготовкой-анодом и инструментом-катодом.

Струя электролита непрерывно подается в  межэлектродный промежуток, растворяет образующийся на заготовке-аноде соли и удаляет их из зоны обработки. Инструменту придают форму, обратную форме обрабатываемой поверхности. Формообразование поверхности происходит по методу отражения (копирования), при котором отсутствует износ инструмента, так как им является струя электролита.

Рис.2. Электрохимическая размерная обработка.

Этим  способом обрабатывают заготовки из высокопрочных сплавов, карбидных и труднообрабатываемых металлов.

Для размерной  электрохимической обработки используют нейтральные электролиты, такие  как растворы солей NaCl, NaNO3, Na2SO4.

Электроабразивная и электроалмазная обработка

 

При электроабразивной  и электроалмазной обработке  инструментом-электродом служит шлифовальный круг, выполненный из абразивного  материала на электропроводящей связке. Между анодом-заготовкой и катодошлифовальным кругом имеется межэлектродный зазор, образованный зернами, выступающими из связки. В зазор подается электролит. Продукты анодного растворения материала заготовки удаляются абразивными зернами. Шлифовальный круг имеет вращательное движение, а заготовка – движение подачи.

Рис.3. Электроабразивная обработка: 1 – заготовка; 2 – абразивные зерна; 3 – связка шлифовального круга; 4 – электролит

При электроабразивной  обработке 85–90% припуска удаляется  за счет анодного растворения и 10–15% за счет механического воздействия.

 

ЛИТЕРАТУРА

 
      

1. Технология конструкционных материалов: Учебник для машиностроительных специальностей ВУЗов / А.М. Дольский, И.А. Арутюнова, Т.М. Барсукова и др.; Под ред.А.М. Дольского. – М.: Машиностроение, 2005. – 448с.

 
      

2. Основы  технологии важнейших отраслей промышленности: В 2 ч. Ч.1: Учеб. пособие для вузов / И.В. Ченцов, И.А.

 
      

3. Справочник  по электрохимическим и электрофизическим методам обработки / Г. Л. Амитан, И. Е. Байеупов, Ю. М. Барон и др.;Под общ. ред. В. А. Валосатого.-Л.:Машиностроение. Л, 1988.-719с.: ил. ISBN 5-217-00267-0