Размерная электрохимическая обработка металлов

      Если  заготовка имеет неравномерный припуск, т.е. величина его на разных участках заготовки неодинакова, то различают максимальный и минимальный припуски (z_макс и z_мин). Разность между этими величинами (рис.4.1, б) называют погрешностью припуска Δz_н. Расстояние между выступающей частью поверхности заготовки и обрабатывающей поверхностью электрода-инструмента называют минимальным межэлектродным промежутком а_мин, а расстояние между заниженной частью той же поверхности и поверхностью электрода-инструмента − максимальным межэлектродным промежутком а_макс.

      Известно, что анодное растворение металла  протекает более интенсивно на участках заготовки с а_мин, чем на участках, более удаленных от обрабатывающей поверхности электрода-инструмента. Если z_мин относительно мал, а z_макс относительно велик, то после обработки на детали остается неудаленная часть припуска z_макс. Эта погрешность Δz_к обусловлена неравномерностью припуска по всей обрабатываемой поверхности в начале обработки. Погрешность, Δа влияет на точность исполнения размеров детали, а погрешность Δz_к одновременно с этим − и на точность геометрической формы детали. Оценивая допустимую величину каждой из указанных погрешностей, учитывают сумму всех погрешностей, возникающих в процессе обработки, которая не должна превышать установленное чертежом поле допуска на размер детали Н, т.е. ΔН.

      Рассмотренные погрешности Δа и Δz_к свойственны всем процессам ЭХО, однако наибольшее влияние они оказывают на точность формообразующих процессов; при отделочных операциях влияние указанных погрешностей на точность размеров деталей практически незначительно.

      При размерной электрохимической обработке, когда поступающие заготовки  имеют значительно неравномерный  припуск, например штамповки, существенное значение приобретает погрешность  Δz_к. Однако с уменьшением межэлектродного промежутка а_мин данная погрешность также снижается и довольно значительно.

      Из  практических данных известно, что  если учесть все возможные погрешности, возникающие или могущие возникнуть при размерной ЭХО, точность обработки  может составить 0,1-0,8 мм. 

      5.Общая характеристика оборудования для ЭХО.

      К оборудованию для ЭХО относят  станок, непосредственно выполняющий  технологическую задачу, источник питания (ИП) и вспомогательные устройства, предназначенные для очистки  электролита от шлама, подачи его в рабочую зону станка, отсоса из рабочей зоны выделяемых при ЭХО газообразных продуктов, промывки деталей и узлов станка. Источник питания и вспомогательные устройства могут обслуживать несколько станков.

      Станки  для ЭХО состоят из механизмов фиксации и крепления заготовок, механизма рабочей подачи электрода-инструмента на заготовку или, наоборот, последней на электрод-инструмент, электрических систем слежения за величиной межэлектродного промежутка и механических систем подачи электролита и подвода к электродам электрического тока.

      Источник  питания и вспомогательные устройства чаще всего являются нормализованными узлами и могут выполняться в виде самостоятельных агрегатов или встраиваться в станок. Баки для электролита, теплообменник для его охлаждения или подогрева, источники питания и элементы автоматики, как правило, встраивают в станки, предназначенные для обработки мелких деталей приборостроения.

      Станки  для ЭХО подразделяют по назначению на универсальные и специализированные. По компоновке различают консольные и портальные станки. По устройству рабочих органов применяют станки с горизонтальным или вертикальным перемещением электрода-инструмента или заготовки.

      Станки  универсального назначения имеют, как  правило, линейное перемещение электродов в горизонтальном или вертикальном направлении. Специализированные станки нередко выполняют с радиальным перемещением шарнирных электродов или электрододержателей по криволинейной траектории.

      Особенностью  электрохимических станков является широкое применение в их конструкции коррозионно-стойких сталей и сплавов, защитных гальванических покрытий и обмазок, а также стойких к кислотам и щелочам неметаллических материалов (пластмассы, бетона и др.). Часто для изготовления таких станков используют титановые сплавы, которые наряду с высокой механической прочностью обладают коррозионной стойкостью к растворам неорганических солей. Наиболее ответственные детали станков изготовляют из цветных сплавов, например токоведущие детали − из бронзы. Высокими диэлектрическими свойствами и химической стойкостью обладают пластмассы, в частности, стеклопластики, капролон и др. Их используют для изготовления баков и резервуаров для электролитов, трубопроводов, стенок рабочих камер, изоляционных прокладок и вставок, крыльчаток насосов и других деталей.

      Современные электрохимические станки оснащены автоматическими системами регулирования  таких параметров ЭХО, как температура  и водородный показатель рН электролита, скорость рабочей подачи электрода-инструмента. В настоящее время в электрохимических станках используют системы числового программного управления параметрами ЭХО. 
 
 

6. Особенности участков  ЭХО.

      Эксплуатация  оборудования для ЭХО связана  с применением источников питания  и электролитов, при работе с которыми выделяются пары. Поэтому устанавливать такое оборудование необходимо в отдельных помещениях. При наличии нескольких станков для ЭХО такие помещения выделяют в отдельные участки. В соответствии с действующими нормативами помещение, где установлено и эксплуатируется такое оборудование, относят к категории помещений в повышенной взрывоопасностью. Эти помещения должны иметь основной и запасной выходы на случай эвакуации работающих и отвечать противопожарным и санитарным требованиям.

      Участки ЭХО оборудуют приточно-вытяжной вентиляцией, естественным и электрическим освещением; окна в таких помещениях должны иметь открывающиеся створки − фрамуги; пол и стены кирпичной кладки облицовывают кафельной плиткой. Перегородки, отделяющие основное помещение участка от вспомогательных (кладовых и т.д.), выполняют из стеклоблоков. Пол обычно делают с небольшим уклоном в одну сторону (например, к центру), с тем чтобы обеспечить надежный сток в канализацию попавшего на пол электролита. Сток в канализацию осуществляется через соответствующие очистные устройства. В зависимости от состава электролитов и их концентрации применяют различные методы очистки: реагентные, термические, ионообменные, электрохимические и др.

      Каждый  станок для ЭХО должен оборудоваться  индивидуальной приточно-вытяжной вентиляцией. Пары электролитов улавливаются при помощи электрофильтров, зернистых фильтров, фильтров-туманоуловителей и др. При неисправностях общей или индивидуальной вентиляции блокировочные элементы электросхемы, управляющей работой станка, должны обеспечивать автоматическое выключение приводов самих станков и остальных устройств.

      Все помещения участка ЭХО оборудуют  пожарной сигнализацией и средствами тушения пожара.  

      7. Влияние ЭХО на  работающих и на окружающую среду.

      Электрохимическое оборудование относят к установкам, работа на которых выполняется в условиях использования электрического тока, электролита, механических движений, деталей, механизмов. Все указанные факторы могут оказать вредное воздействие на организм человека. В процессе работы брызги и пары электролита попадают в воздух рабочей зоны и при высокой концентрации могут вызвать поражение работающих. Они способны вызвать токсический отек легких и нарушить энергетический обмен. При вдыхании паров электролитов может произойти раздражение глаз и верхних дыхательных путей (слезотечение, насморк, кашель, затруднение дыхания). Возможна рефлекторная остановка дыхания. После скрытого периода (2-24 ч) развивается токсическая пневмония  или токсический отек легких. При попадании в глаза, на кожу возникают химические ожоги.

      Работающих  на электрохимических станках обеспечивают спецодеждой, спецобувью и индивидуальными  защитными средствами (комбинезоном, халатом, респиратором, очками и т.д.). В процессе работы с агрессивной  средой следует применять резиновые  перчатки или две пары перчаток. При работе на станках, где происходит выделение паров или брызг едких электролитов, необходимо пользоваться очками или респираторами; применяют для защиты лица и противогазы.

      На  каждом участке электрохимобработки  должна быть аптечка с необходимым комплектом медикаментов, в который входят бинты, вата, йод, нашатырный спирт, 3%-ный раствор соды, противоожоговая мазь, вазелин, танин, 5%-ный раствор этилового спирта, раствор борной кислоты. На участке ЭХО желательно иметь устройство с фонтанчиком чистой воды для немедленной промывки пораженных частей тела (лица и рук) обильной водяной струей, а также бачок с 3%-ным раствором питьевой соды для нейтрализации кислоты.

      Необходимо  соблюдать правила гигиены труда  и личной гигиены: проветривать помещение, производить влажную уборку полов, мыть руки горячей водой с мылом перед принятием пищи, следить за исправностью спецодежды и т.д.

Список  литературы:

1. И.А.Байсупов. Электрохимическая обработка металлов. − М.: Высшая школа, 1981. − 152 с.
2. Ф.В.Седыкин. Оборудование для размерной ЭХО. − М.: Машиностроение, 1980. − 277 с.
3. В.Ф.Орлов, Б.И.Чугунов. Электрохимическое формообразование. − М.: Машиностроение, 1990. − 240 с.
4. Основы теории и практики электрохимической обработки металлов и сплавов/ под ред. М.В.Щербака. − М.: Машиностроение, 1981. − 263 с.
5. Б.Н.Бирюков. Электрофизические и электрохимические методы размерной обработки. − М.: Машиностроение, 1981. − 128 с.