Способ электрохимической обработки внутренних цилиндрических поверхностей

 

Изобретение относится к электрохимической обработке, в частности к обработке интенсификаторов теплообмена энергетических установок. Цель изобретения - повышение точности формирования интенсификаторов в виде сферообразных лунок на поверхностях теплообмена. Обработку проводят электродом-инструментом, развертка на плоскости рабочих участков которого представляет собой коаксиально кольца шириной А, каждое из которых состоит из наружного нетокопроводящего кольца и внутреннего токопроводящего кольца, причем ширину 5т токопроводящих колец определяют из соотношения (5т А(1- - hx:h), где h - стрела сегмента обрабатываемой лунки; hx г- Vr2 - х 2 - стрела сегмента обрабатываемой лунки со стягивающей хордой, равной среднему радиусу соответствующего кольца; г - радиус сферы обрабатываемой лунки; х - средний радиус рассматриваемого кольца. 3 ил. СЛ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 23 Н 3/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4741491/08 (22) 27,07,89 (46) 23.11.91. Бюл. ¹ 43 (71) Тульский политехнический институт (72) В,М.Волгин и С.В.Честюнин (53) 621.9.047 (088.8) (56) Доменте Г.С„Зайдман Г,Н., Желясков

М.П., Сторчак С,В. и Анкундинов Г.А. Элек. трохимическая размерная обработка турбулизаторов на внутренних поверхностях труб теплообменных аппаратов. — Электронная обработка материалов, 1985, ¹2,,с. 8 — 12. (54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ВНУТРЕННИХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ (57) Изобретение относится к электрохимической обработке, в частности к обработке интенсификаторов теплообмена энергетических установок. Цель изобретения — повыИзобретение относится к области ЭХО, в частности к обработке интенсификаторов теплообмена энергетических установок.

Целью изобретения является повышение точности формирования интенсификаторов в виде сферообразных лунок на поверхностях теплообмена.

На фиг,1 представлен электрод-инструмент для обработки, сечение: на фиг.2— развертка рабочего участка электрода-инструмента; на фиг,3 — лунка, геометрические параметры.

Электрод-инструмент состоит иэ токопроводящего стержня 1, закрепленного на штанге 2, на которую навернута передняя база 3 с отверстиями для подвода электролита 4. К стержню 1 присоединена задняя база 5 с отверстиями для отвода электролита 6. На поверхности стержня 1 выполнены

„„5Q „„1692779 А1 шение точности формирования интенсификаторов в виде сферообразных лунок на поверхностях теплообмена. Обработку проводят электродом-инструментом, развертка на плоскости рабочих участков которого представляет собой коаксиально кольца шириной А, каждое из которых состоит иэ наружного нетокопроводящего кольца и внутреннего токопроводящего кольца, причем ширину дт токопроводящих колец определяют из соотношения дт = А(1— hx h), где h — стрела сегмента обрабатываемои лунки; л» = т- ттp 2 — X т — стреле сегмента обрабатываемой лунки со стягивающей хордой, равной среднему радиусу соответствующего кольца; r — радиус сферы обрабатываемой лунки; х — средний радиус рассматриваемого кольца. 3 ил. рабочие участки 7, расположенные с шагом

h друг относительно друга вдоль стержня, состоящие из токопроводя щей 8 и непроводящей 9 зон, нерабочие поверхности стержня покрыты изоляцией 10. Базирование электрода-инструмента осуществляется по поверхности заготовки 11.

Формирование токопроводящей 8 и непроводящей 9 зон колец рабочих участков 7 осуществляется посредством травления по фотоэкспонированному шаблону непроводящих зон 9 с последующей заливкой их эпоксидным клеем и зачисткой всей поверхности рабочих участков 7, Рабочие участки электрода-инструмента, состоящего из корпуса с изолированными нерабочими поверхностями, переднего и заднего базовых элементов с отверстиями для прокачки электролита, развертка которых на плоскость

1692779 представляет собой коаксиальные кольца равной ширины А, выполненные в виде коаксиал ных внутренней токопроводящей и наружной непроводящей зон, причем ширина токопроводящих зон находится по формуле

a,=АР— — "„"), г е h — стрела сегмента обрабатываемой лунки;

hx = г — +r2 „2 — стрела сегмента, соответствующего среднему радиусу рассматриваемого кольца;

r — радиус сферы лунки; х — величина среднего радиуса рассматриваемого кольца.

Способ осуществляют следующим об разом. б

Электрод-инструмент вводится в обра,атываемое отверстие и фиксируется в том вместе, где должны быть получены сферообразные лунки, причем расположение рабочих участков 7 на поверхности стежня 1 соответствует необходимому расположеНию лунок на поверхности заготовки 11, Через отверстия 4 и 6 начинается прокачка электролита между заготовкой 11 и стержнем 1, после чего на них подается рабочее апряжение, причем электрод-инструмент становится катодом. По истечении промежутка времени, необходимого для формироания лунок, рабочее напряжение нимается, подача электролита прекращатся. Электрод-инструмент перемещается к необработанному участку поверхности и роцесс повторяется. Таким образом, сфеообразные лунки формируются по всей ине заготовки.

Обработка таким способом обеспечивает регулирование приведенной плотности т ока J, определяемой как

J=J A

äò где J — плотность тока, проходящего через токопроводящие зоны рабочих участков, приходящиеся на участок обрабатываемой поверхности, соответствующий определенному кол ь цу. П ри равной ширине колец с увеличением расстояния от центра рабочего участка ширина токопроводящей зоны уменьшается согласно соотношению дт -A(1пх

-. — „), соответственно увеличивается ширина непроводящей зоны. Вследствие этого

20 шероховатости поверхности лунки с учетом влияния краевых эффектов, с увеличением А

30

50 приведенная плотность тока, приходящаяся на участок обрабатываемой поверхности, соответствующий конкретному кольцу рабочего участка электрода-инструмента, уменьшается от центра к краю рабочего участка.

Согласно этому будет уменьшаться локальный съем на поверхности заготовки. Указанный закон изменения ширины токопроводящей зоны колец обеспечивает изменения приведенной плотности тока, в результате которого формируется сферообразный профиль лунки. Прилегание токопроводящей зоны к внутреннему радиусу колец обеспечивает отсутствие съема материала заготовки за пределами обрабатываеМогп участка. Выбор ширины А колец рабочих участков электрода инструмента производится в зависимости от размеров лунки, необходимой точности обработки и точность обработки снижается, шероховатость поверхности лунки растет.

Формула изобретения

Способ электрохимической обработки внутренних цилиндрических поверхностей электродом-инструментом, состоящим из рабочих участков и нерабочих изолированных участков и перемещаемым вдоль обрабатываемой поверхности, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности формообразования интенсификаторов теплообмена в виде сферообразных лунок, обработку. ведут электродом-инструментом, развертка на плоскости рабочих участков которого представляет собой коаксиальные кольца шириной А, каждое из которых состоит из наружного нетокопроводящего кольца и внутреннего токопроводящего кольца, причем ширину д, токопроводящих колец определяют из соотношения д =А(1 ==) пх где h — стрела сегмента обрабатываемой лунки;

hx - r — тг ге на — лтрела еегмента обрабатываемой лунки со стягивающей хордой, равной среднему радиусу соответствующего кольца;

r — радиус сферы обрабатываемой лунки; х — средний радиус кольца.

1692779

Составитель Т. Кузнецова

Техред М.Моргентал Корректор О. Кравцова

Редактор А. Мотыль

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4038 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5