Инструмент-электрод для электрохимического полирования пространственно-сложных поверхностей

Изобретение относится к области электрохимической обработки металлов и может применяться для электрохимического полирования пространственно-сложных поверхностей. Инструмент содержит корпус из диэлектрического материала, закрепленный на нем инструмент-электрод, подключаемый к отрицательному полюсу источника постоянного тока, при этом инструмент-электрод с внешней стороны снабжен средствами для создания зазора между ним и обрабатываемой заготовкой, подключаемой к положительному полюсу источника постоянного тока. Инструмент-электрод выполнен в виде насадки с мягкой трехслойной оболочкой, жестко закрепляемой на корпусе, причем первый слой оболочки выполнен из резины, образующей замкнутую камеру, второй слой - из металлической мелкоячеистой сетки, а третий - из неметаллической сетки, при этом в корпусе выполнены два отверстия, одно из которых выполнено с возможностью подключения к выходу насоса-компрессора, нагнетающего воздух, а второе - с возможностью подключения к входу вакуумного насоса. Изобретение обеспечивает повышение качества электрохимического полирования пространственно-сложных поверхностей при сохранении полученных до обработки ее геометрических параметров за счет быстрого формирования любых пространственно-сложных поверхностей и поддержания равномерного зазора между электродом и обрабатываемой поверхностью в трехкоординатном пространстве. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области электрохимической обработки металлов и может применяться для электрохимического полирования различных деталей с внутренними пространственно-сложными поверхностями с внутренними уклонами.

Известно устройство для электрохимической обработки, выбранное в качестве прототипа, содержащее ручку с прикрепленными к ней съемными электродами, подключенными при помощи контакта и провода к отрицательному полюсу источника тока [Патент РФ №2472874, кл. C25F 7/00, C25F 3/16, Ручной инструмент-электрод для электрохимического полирования металлов, 2013].

Данное устройство имеет недостатки. На каждую форму поверхности необходима своя насадка. Низкая производительность обработки вследствие ручной доводки. Высокая цена изготовления инструмента электрода.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении эффективности обработки пространственно-сложных поверхностей с достижением следующих технических результатов: повышение производительности и качества обработки металлических поверхностей за счет одновременной обработки всей поверхности детали; сохранение геометрических параметров, полученных до электрохимического полирования в труднодоступных местах перехода поверхностей за счет гибкости инструмента-электрода.

Эта задача решается тем, что инструмент для электрохимического полирования металлов содержит корпус из диэлектрического материала, закрепленный на нем инструмент-электрод, подключаемый к отрицательному полюсу источника постоянного тока, при этом инструмент-электрод с внешней стороны снабжен средствами для создания зазора между ним и обрабатываемой заготовкой, подключаемой к положительному полюсу источника постоянного тока, инструмент-электрод выполнен в виде насадки с мягкой трехслойной оболочкой, жестко закрепляемой на корпусе, причем первый слой оболочки выполнен из резины, образующей замкнутую камеру, второй слой - из металлической мелкоячеистой сетки, а третий - из неметаллической сетки, при этом в корпусе выполнены два отверстия, одно из которых выполнено с возможностью подключения к выходу насоса-компрессора, нагнетающего воздух, а второе - с возможностью подключения к входу вакуумного насоса. Радиусы сгиба трехслойной оболочки должны быть не меньше пяти миллиметров.

Выполнение инструмента-электрода в виде насадки с мягкой трехслойной оболочкой обеспечивает расширение технологических возможностей за счет возможности обработки различных заготовок сложной формы, в том числе с внутренними теневыми уклонами.

Жесткое закрепление мягкой трехслойной оболочки на корпусе обеспечивает равномерность прилегания поверхности инструмента-электрода по всей внутренней поверхности обрабатываемой заготовки.

Выполнение первого слоя резиновым, образующим замкнутую камеру, обеспечивает герметичность внутреннего объема инструмента-электрода, что позволяет изменять его объем в сторону увеличения.

Выполнение второго слоя из металлической мелкоячеистой сетки создает катод с максимальной рабочей площадью, что обеспечивает равномерный по поверхности процесс электрохимической обработки.

Выполнение третьего слоя из неметаллической сетки обеспечивает равномерность зазора между инструментом-электродом и поверхностью заготовки, из-за этого обработка происходит равномерно по всей поверхности, на которой находится мягкий инструмент-электрод, что обеспечивает качество полирования.

Выполнение в корпусе двух отверстий: одного для подключения выхода насоса-компрессора, нагнетающего воздух, другого - входа вакуумного насоса, обеспечивает быстрое образование поверхности инструмента-электрода эквидистантной обрабатываемой поверхности для обработки, в том числе с внутренними уклонами, и извлечение электрода после обработки из полости заготовки.

Радиус сгиба трехслойной оболочки величиной не меньше пяти диаметров обеспечивает технологичность инструмента-электрода, так как меньшие закругления могут привести к заломам металлической сетки.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежами: на фиг. 1 приведен общий вид мягкого инструмента-электрода в виде трехслойной оболочки в нерабочем состоянии, на фиг. 2 - инструмент в рабочем состоянии.

Устройство (фиг. 1, 2) содержит корпус 1 из диэлектрического материала, в центре которого выполнен выступ, на который крепится мягкий инструмент-электрод, состоящий из трехслойной оболочки, первый слой 2 которого изготовлен из неметалла с большим коэффициентом упругости, например из резины; второй слой 3 изготовлен из металлической мелкоячеистой сетки, например из медной проволоки; третий слой 4 изготовлен из неметаллической сетки, например прорезиненной ткани, ячеистая площадь которой в 10-20 раз больше, чем у металлической сетки. К отверстиям 5 корпуса 1 подключаются два насоса. Насос-компрессор 6 создает давление внутри оболочки. Вакуумный насос 7 откачивает среду из нее. На корпусе 1 установлены штифты 8, винты 9, прикреплен провод 10 от отрицательного полюса источника тока (не показан), который соединен с металлической сеткой 3. Провод 11 от положительного полюса источника питания постоянного тока прикреплен к заготовке 12. Для подачи электролита используются отверстия 13, для отвода - отверстия 14.

Устройство работает следующим образом. Для выполнения электрохимического полирования заготовка 12 подключается проводом 11 к положительному полюсу источника постоянного тока, а инструмент-электрод - через провод 10 к отрицательному полюсу. Корпус 1 с закрепленным мягким трехслойным инструментом-электродом крепят на верхнем торце заготовки 12 с помощью штифтов 8 и винтов 9, и с помощью насоса-компрессора 6 нагнетают давление внутри инструмента-электрода до полного облегания внутренней поверхности заготовки 12 с эквидистантным зазором по всему объему, который обеспечивает третий слой 4. Далее через отверстия 13 подается электролит, который выливается через отверстия 14 в сливной бак (не показан). При наполнении всего зазора между заготовкой 12 и инструментом-электродом включается источник постоянного тока, происходит замыкание электрической цепи и начинается процесс электрохимического полирования. Время полирования, сила тока, плотность электролита подбираются опытным путем в зависимости от обрабатываемого материала и шероховатости обрабатываемой поверхности. Через определенные промежутки времени процесс полирования прерывается, устройство обесточивается и происходит прокачка электролита, т.к. на дне матрицы собирается продукт реакции - шлам, который затрудняет процесс полирования. Одновременно включается вакуумный насос 7 и происходит вакуумизация мягкого инструмента-электрода, и он сжимается, зазор увеличивается, обеспечивая свободный проток электролита. Затем после включения насоса-компрессора 6 включается источник постоянного тока и процесс повторяется.

При силе тока 200-300 ампер анодному растворению подвергаются в первую очередь выступы шероховатости на обрабатываемой поверхности, а основной металл детали не успевает вступить в реакцию. Вследствие этого выступы удаляются электрическим путем и шероховатость поверхности снижается. При отключении электрического питания электрохимическая обработка прекращается. После полирования деталь промывается водой.

1. Инструмент для электрохимического полирования металлов, содержащий корпус из диэлектрического материала, закрепленный на нем инструмент-электрод, подключаемый к отрицательному полюсу источника постоянного тока, при этом инструмент-электрод с внешней стороны снабжен средствами для создания зазора между ним и обрабатываемой заготовкой, подключаемой к положительному полюсу источника постоянного тока, отличающийся тем, что инструмент-электрод выполнен в виде насадки с мягкой трехслойной оболочкой, жестко закрепляемой на корпусе, причем первый слой оболочки выполнен из резины, образующей замкнутую камеру, второй слой - из металлической мелкоячеистой сетки, а третий - из неметаллической сетки, при этом в корпусе выполнены два отверстия, одно из которых выполнено с возможностью подключения к выходу насоса-компрессора, нагнетающего воздух, а второе - с возможностью подключения к входу вакуумного насоса.

2. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что радиусы сгиба трехслойной оболочки должны быть не меньше пяти миллиметров.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электрохимической обработки металлов и может применяться для ручного электрохимического полирования различных деталей, в том числе с пространственно-сложными поверхностями.

Изобретение относится к гальванотехнике, а именно к установке для удаления покрытия и к способу удаления покрытия. .

Изобретение относится к установкам для электролитно-плазменной обработки изделий из нержавеющих сталей и титановых сплавов и может быть использовано в турбомашиностроении при полировании лопаток.

Изобретение относится к области электролитического травления металлов и может быть использовано для обработки плоского проката, в частности лент инструментальной стали и/или С-стали.

Изобретение относится к области электрохимической обработки металлов и может применяться для ручного электрохимического полирования различных изделий, в том числе с пространственно-сложными поверхностями.

Изобретение относится к области электрохимической обработки металлов и может применяться для электрохимического полирования пространственно-сложных поверхностей.

Изобретение относится к технологическому оборудованию электрохимической и электрофизической обработки металлических изделий. .

Изобретение относится к машиностроению, к технологии электрохимической и электрофизической обработки металлических изделий и оборудованию для электролитно-разрядной обработки.

Изобретение относится к электрохимической обработке металлов и может быть использовано для электролитно-плазменного удаления заусенцев и притупления острых кромок зубчатых колес.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для изготовления каналов с произвольным изгибом оси в цельных металлических материалах.

Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки и может быть использовано при электрохимической обработке длинномерных деталей. .

Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки. .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при получении полостей в металлических деталях из любых видов заготовок, например, при изготовлении рабочего профиля пресс-форм, ковочных штампов, прошивке полостей переменного сечения.

Изобретение относится к области металлообработки и может быть использовано для электрохимической обработки крупногабаритных тонкостенных деталей типа тел вращения.

Изобретение относится к устройствам для электрохимического маркирования металлических деталей. .

Изобретение относится к электрическим методам обработки токопроводящих материалов и может быть использовано для электрохимической размерной обработки различных пазов, каналов и уступов.

Изобретение относится к области электрохимической обработки металлов и может применяться для электрохимического полирования пространственно-сложных поверхностей.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к электрохимической обработке. .

Изобретение относится к электрохимической обработке металлов и может быть использовано при электрохимическом скруглении острых кромок и удалении заусенцев с кромок венца червяка после механической обработки.

Изобретение относится к системе для электрохимической обработки заготовки, содержащей анод. Система содержит инструмент, который содержит катод, резервуар, выполненный с возможностью погружения инструмента и заготовки для обработки, систему управления, выполненную с возможностью постепенного перемещения инструмента и заготовки друг к другу по мере выполнения обработки, когда инструмент и заготовка погружены в резервуар, источник питания для подачи напряжения через зазор между инструментом и заготовкой. Система выполнена с возможностью образования межэлектродного зазора после достижения положения непосредственной близости между инструментом и заготовкой, приложения напряжения через межэлектродный зазор, когда он достигает первого критического размера, причем напряжение прикладывается, пока межэлектродный зазор сужается от первого критического размера до второго критического размера, прерывания подачи напряжения при достижении межэлектродным зазором второго критического размера и продолжения перемещения указанного по меньшей мере одного из инструмента и заготовки, пока не будет достигнут третий критический размер. Изобретение позволяет создать необходимый поток электролитов, обеспечивающий возможность упрощения конструкции инструмента и/или устранения системы нагнетания высокого давления, которая обычно используется в традиционных системах. 4 н. и 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области электрохимической обработки металлов и может применяться для электрохимического полирования пространственно-сложных поверхностей. Инструмент содержит корпус из диэлектрического материала, закрепленный на нем инструмент-электрод, подключаемый к отрицательному полюсу источника постоянного тока, при этом инструмент-электрод с внешней стороны снабжен средствами для создания зазора между ним и обрабатываемой заготовкой, подключаемой к положительному полюсу источника постоянного тока. Инструмент-электрод выполнен в виде насадки с мягкой трехслойной оболочкой, жестко закрепляемой на корпусе, причем первый слой оболочки выполнен из резины, образующей замкнутую камеру, второй слой - из металлической мелкоячеистой сетки, а третий - из неметаллической сетки, при этом в корпусе выполнены два отверстия, одно из которых выполнено с возможностью подключения к выходу насоса-компрессора, нагнетающего воздух, а второе - с возможностью подключения к входу вакуумного насоса. Изобретение обеспечивает повышение качества электрохимического полирования пространственно-сложных поверхностей при сохранении полученных до обработки ее геометрических параметров за счет быстрого формирования любых пространственно-сложных поверхностей и поддержания равномерного зазора между электродом и обрабатываемой поверхностью в трехкоординатном пространстве. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх