АБРАЗИВНО-АЛМАЗНАЯ ОБРАБОТКА

ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЕ ШЛИФОВАНИЕ

Электролитическое шлифование отличается от обычного шлифования тем, что, помимо механического воздействия, шли­фуемая деталь подвергается еще химическому и электрическому воздействию. При этом виде шлифования применяют шлифоваль­ные круги на токопроводящей связке, чаще всего алмазные из синтетических или природных алмазов, на металлической связке МВ-1 и других с концентрацией 100—150%. Круг является ка­тодом, к которому подводится отрицательный полюс источника постоянного тока, а подлежащая шлифованию деталь соединяется с положительным полюсом, т. е. является анодом. Вместо охлаж­дающей жидкости между кругом и деталью непрерывно и равно­мерно подается электролит, который под действием электриче­ского тока создает на шлифуемой поверхности слой (пленку) пониженной прочности. Этот слой снимается кругом при затрате меньшей силы резания и мощности, не вызывающих ни прижога, ни трещин. С помощью электролита снимается до 95% припуска при обработке стали и до 75% при обработке твердого сплава.

Производительность шлифования из-за понижения прочности значительно возрастает (в 1,5—3 раза и более при электролитиче­ском затачивании по сравнению с -обычным алмазным затачива­нием), а удельный расход круга снижается до 10 раз. При электро­литическом хонинговании производительность возрастает по срав­нению с обычным в 3 раза. При электролитическом шлифовании твердого сплава в результате электрохимической реакции про­исходит растворение кобальта с поверхности и прочность сни­жается на 30%, а микротвердость на 15%.

Эффективность шлифования зависит от плотности тока, ве­личины удельного давления круга и состава электролита.

Плотность тока при шлифовании различных марок сталей берется от 100 до 300 а/см² и напряжение до 12 в. При большем напряжении удельный расход круга возрастает, а процесс превра­щается в электроискровой. Например, при шлифовании быстро­режущей стали плотность тока от 100 до 200 а/см² (обычно 150 а/см^г), а напряжение 6—12 е; при шлифовании твердых сгГла- зов группы ВК члотцость тока 50—70 а/см², а твердых сплавов

группы ТК-80 — 120 а/см²; при этом производительность шлифо­вания сплавов ТК на 50—60% выше, чем сплавов ВК; шлифо­вание ведется производительно при напряжении 3—8 в; шли­фованию с напряжением 1 в поддаются только карбиды ко­бальта.

Электролит должен быть достаточно электропроводен, без­вредным для работающих и оборудования, обладать способ­ностью растворять металл; так, при шлифовании бысторежущей стали Р18 хорошие результаты дает применение электролита следующего состава: 10—15%-ный водный раствор азотнокислого калия (KNO_s), 0,3—0,5% нитрита натрия (NaN0₂) или 10%-ный водный раствор хлористого натрия при расходе электролита до 2—3 л/мин на 10 мм ширины круга. При шлифовании нержа­веющей стали лучшие результаты получаются с 10%-ным водным раствором хлористого натрия.

Фтористый натрий в качестве электролита применять не следует, так как он вреден для работающих.

При шлифовании твердых сплавов рекомендуется применять 10%-ный водный раствор азотнокислого натрия, при этом расход электролита должен быть не более 1,2 л!мин, напряжение 6—8 в, удельное давление круга 6—ТО кГ1см^г, скорость круга 20— 25 м/сек, скорость детали 5—6 м/мин, продольная подача не более 4—6 м/мин, так как ее увеличение вызывает рост износа круга. По мере работы и истощения электролита следует обновлять его состав.

При шлифовании твердого сплава ВК8 алмазными кругами зернистостью № 5—8 при плотности тока 100 а/см² и напряжении 6 в с и_к = 30 м/сек средний съем за проход составлял 1,5—1,6г/мин. Максимальный съем за один проход может быть произведен на требуемую глубину. При шлифовании стали оптимальная ско­рость круга 35—45 м/сек, скорость детали 3 м/мин.

Так как при электролитическом шлифовании роль круга сводится к съему нарушенного поверхностного слоя, его зерни­стость так же, как и режим шлифования, не влияет на производи­тельность и шероховатость отшлифованной поверхности.

При шлифовании твердого сплава алмазными кругами зерни­стостью № 20—8 достигается чистота 9—Ю-го класса и при шли­фовании стали 7—8-го класса. Вместе с тем величина зернистости и режим работы влияют на удельный расход круга. Чем крупнее зернистость, тем больше расход. Поэтому для электролитиче­ского шлифования выбирают алмазные круги зернистостью № 12—8. Удельный расход круга растет с увеличением подач и особенно при шлифовании стали. Если при шлифовании твердого сплава он составляет 0,3—1 мг/г, то при одновременном шлифова­нии заготовки из твердого сплава и стальной державки он повы­шается до 1,5—3,5 мг/г. По данным автозавода им. Лихачева, допустимо подвергать электролитическому затачиванию твердо- 252 сплавные резцы в тех случаях, когда шлифуемая площадь сталь­ной державки не превышает 30% общей площади обработки.

Электролитическое затачивание производится на станках 3623 или на модернизированных заточных станках. Модернизация станка заключается в установке токосъемника, электрической изоляции шлифовальной головки, установке бака-отстойника для электролита и щитков для защиты от брызг электролита.

Электролитическое шлифование следует применять для обра­ботки деталей из химически устойчивых и труднообрабатывае­мых металлов и сплавов, тонкостенных и малой толщины деталей, так как не вызывает их нагрева и деформаций; для затачивания твердосплавных инструментов, особенно при больших припусках твердого сплава; для обработки стружколомательных канавок и т. п.

Алмазные круги следует править брусками из зеленого карбида кремния или в случаях, когда надо выправить форму круга электротоком — брусками из латуни или бронзы с изменением полярности тока. Чистку кругов от загрязнений производят при помощи пемзы. Число правок при электролитическом шлифовании резко сокращется при увеличении стойкости круга. При электро­литическом шлифовании зона обработки должна быть так ограж­дена, чтобы на рабочего не попадали брызги электролита. Отшли­фованные детали следует тщательно промыть горячей водой, затем содовым раствором и протереть для удаления электролита с их поверхности.

Высокая производительность электролитического шлифования и резкое уменьшение расхода алмазных кругов по сравнению с обычным алмазным шлифованием позволяет достигать значитель­ной экономии, что говорит о необходимости расширения области применения этого эффективного вида обработки, а также о мак­симальном изучении этого процесса и создании специально при­способленных шлифовальных станков.