Химико-механический и электрохимикомеханический способы обработки твердых сплавов

23.07.2019

Сущность химико-механического способа обработки заключается в следующем. При погружении изделия из твердого сплава в электролит образуются гальванические микропары из кобальта и металла соли, раствор которой является электролитом. Обычно для этой цели используют водный раствор медного купороса CuSO4.

С кобальтом взаимодействует металл — медь, при этом происходит реакция вытеснения: кобальт переходит в раствор, а медь осаждается на поверхности обрабатываемых изделий, образуя защитную пленку. Вследствие электрохимических явлений поверхностный слой твердого сплава размягчается, при механическом воздействии круга пленка меди и разрыхленный слой сплава легко удаляются, процесс разрушения связки твердого сплава вновь возобновляется.

Сущность электрохимикомеханического способа обработки твердых сплавов в том, что, как и при химико-механическом способе, твердый сплав разрушается в результате химического воздействия электролита при механическом удалении частиц разрушения, но дополнительно подводится электрическая энергия, что и позволяет интенсифицировать процесс. Производительность обработки возрастает в 3—4 раза.

При данном способе обработки используется постоянный ток, причем анодом служит обрабатываемое изделие, а катодом затачиваемый инструмент.

Обрабатываемые изделия укрепляются в специальных приспособлениях с механическим креплением либо с помощью смеси серы, воска, канифоли.

Электрохимикомеханический способ обработки не создает температурных напряжений и поэтому исключает возникновение трещин, прижогов, обеспечивает качественную обработку поверхности. Точность шлифования, т. е. непараллельность сторон пластин твердого сплава, колеблется в пределах 0,05—0,03 мм.

Разновидностью данного способа являются анодномеханический и электролитический способы обработки.

Анодно-механический способ


Сущность способа: между обрабатываемой деталью 1 и обрабатывающим инструментом 4 подается рабочая жидкость 3 (рис. 59). Деталь служит анодом, а заточной диск катодом. В результате электрического воздействия на обрабатываемой поверхности твердого сплава образуется пленка 2, которая удаляется вращающимся диском 4 через каналы канавки 5.

Твердый сплав обрабатывают при напряжении 18— 20 в и окружной скорости диска 15 м/сек. В качестве материала для диска используют медь, в качестве жидкости применяют водные растворы с соединением кремнекислоты (силикат натрия и калия, суспензия глины). Обычно используют состав жидкого стекла плотностью 1,43—1,55.
Химико-механический и электрохимикомеханический способы обработки твердых сплавов

Анодно-механический способ имеет ограниченное применение, так как применяемые жидкости обладают свойством застывать.

Электролитический способ


Сущность способа состоит в том, что при обработке твердых сплавов используют алмазный или абразивный инструмент при электрохимическом воздействии постоянного тока, пропускаемого через деталь и инструмент. Обрабатываемое изделие присоединяют к положительному, а инструмент — к отрицательному полюсу источника тока. Принципиальная схема электролитического шлифования представлена на рис. 60.

Для обработки стали используют токопроводящие абразивные круги карбида кремния и электрокорунд, для твердых сплавов — алмазные круги на металлической и бакелитовой связке с графитовым наполнителем. В качестве электролита применяют раствор KNO2 или KNO3 (10—15%-ный) с добавкой 0,5% нитрида натрия в качестве противокоррозионной добавки. Режим обработки: скорость вращения круга vкр = 30-40 м/сек, давление круга на обрабатываемую поверхность 5,0—3,0 кГ/см2, продольное перемещение 1,0—1,5 м/мин, напряжение тока 8—10 в, плотность тока 20—40 а/см2.

Для электролитической обработки используют существующие конструкции шлифовальных и заточных станков после их модернизации, которая заключается в том, что к шпинделю станка через токосъемное кольцо и меднографитовые щетки подводится отрицательный полюс источника тока, а к столу станка — положительный, устанавливают бак с рабочей жидкостью и монтируют электрическую часть (пульт управления, контрольно-измерительная и защитная аппаратура), устанавливают генератор или выпрямитель постоянного тока. Кроме того, промышленность выпускает специальные станки марки 2ПЭШ, 3110, МА3623 для электролитического шлифования.

Электролитический способ особенно эффективен при обработке твердых сплавов с использованием алмазных кругов и брусков. При этом повышается производительность обработки, отсутствуют дефектные слои, достигается чистота обработанной поверхности 9—10-го класса.

Шлифование электропроводными абразивными кругами


Обработку твердосплавных деталей электропроводными абразивными кругами применяют для более точной обработки твердых сплавов. Поверхность твердого сплава приобретает зеркальный вид и имеет чистоту поверхности 10—11-го класса.

Сущность способа заключается в следующем: твердые сплавы обрабатывают абразивными кругами, пропитанными свинцом, или графитизированными абразивными кругами (с графитовым наполнителем). Для интенсификации процесса обработки к электроду-инструменту (в данном случае — абразивный круг) и обрабатываемому изделию подводятся постоянный ток и рабочая жидкость (рис. 61). Электрод-инструмент выполняет одновременно функции катода и инструмента, который удаляет продукты разрушения твердого сплава.

Постоянный ток подводится к установке от генератора постоянного тока. В качестве рабочей жидкости используют жидкое стекло, 10%-ный раствор поваренной соли в воде или 1—1,5%-ный раствор буры. Рабочую жидкость по мере ее поглощения периодически наносят кисточкой на электропроводный абразивный круг.

Для электроабразивной обработки рекомендуется применять пропитанные свинцом абразивные круги из электрокорунда на керамической связке твердостью СМ2, зернистостью 32—16. При обработке матриц рационально использовать графитизированные абразивные круги.

Конструкция электроабразивного круга представлена на рис. 62. На периферии этого круга закреплены абразивные пластинки, между которыми имеется пустое пространство.

Качественная обработка достигается при скорости вращения круга в пределах 15—30 м/сек. Рациональные параметры обработки твердого сплава при этих скоростях круга представлены в табл. 26.



Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2019
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна