Обработка деталей из магнитотвердых материалов

Электрохимическое шлифование является весьма эффективным методом обработки деталей из магнитотвердых материалов. Зерна алмазов или абразивов, врезаясь в поверхность со сниженными в результате электрохимического растворения физико-механическими свойствами, в основном выполняют не деформирующую функцию, а механически удаляют продукты электрохимической реакции. Естественно, что и стойкость инструмента в этом случае существенно выше и качество обработки лучше.

Исследование режущих свойств кругов из различных абразивных материалов показало, что при электрохимическом шлифовании круги из карбида кремния зеленого обладают большей работоспособностью, чем круги из электрокорунда белого и обеспечивают шероховатость Ra = 0,164-0,08 мкм.

Электрохимическое шлифование деталей из магнитотвердых материалов характеризуется весьма малыми значениями скорости продольной подачи — не выше 0,5 м/мин — и значительными — до 2 мм — глубинами шлифования. В этих условиях на показатели процесса существенное влияние оказывает напряжение источника тока. Так, повышение напряжения с 5 до 30 В приводит к существенному снижению силовых показателей процес са вследствие увеличения электрохимической составляющей съема. Оптимальным рабочим напряжением источника тока при шлифовании абразивными кругами на металлических связках СЭШ-2 и М5-5 следует считать 10— 16 В. Повышение напряжения сверх оптимального приводит к возникновению в зоне обработки электроконтактного и электроэрозионного процессов и вследствие этого повышению шероховатости обработанной поверхности. При пониженном напряжении электрохимическое шлифование становится процессом абразивного шлифования кругами, обладающими низкими режущими свойствами.

Недостаточная производительность процесса, быстрая потеря режущих свойств, приводящая к частым правкам высокопрочных абразивных кругов на металлических связках, большой брак, вызванный работой существенно притуплённых зерен карбида кремния зеленого и т. п., обусловили попытки отечественных и зарубежных исследователей применить для электрохимического шлифования круги из синтетических сверхтвердых материалов, в частности, из синтетических алмазов. Электрохимическое шлифование алмазными кругами обеспечивает в 1,5—2 раза большую производительность по сравнению с абразивными кругами. При этом, в отличие от шлифования абразивными кругами на металлической связке, установлено несущественное влияние свойств обрабатываемого, материала и термической обработки на показатели процесса и на производительность.

Алмазные круги отличаются большей стойкостью, значительно дольше сохраняют высокие режущие свойства и обеспечивают более высокое, по сравнению с кругами из карбида кремния, качество обработки. Наилучшие результаты обеспечивают круги зернистостью 100/80—125/100 с алмазами марки АСВ.

Интенсификация производительности шлифования достигается путем увеличения скорости продольной подачи. Напряжение источника тОка, определяющее в этих условиях роль электрохимического растворения, существенно влияет на показатели шлифования. Однако область оптимальных значений рабочих напряжений при шлифовании алмазными кругами по сравнению с абразивными на металлической связке значительно ниже и составляет всего 6—12 В.

Исследование качества поверхностного слоя после электрохимического шлифования алмазными кругами показало, что поверхностный слой характеризуется пониженной микротвердостью и отсутствием макронапряжений. Электронно-микроскопические исследования показали отсутствие структурных изменений. Установлено также, что электрохимическое шлифование практически не влияет на магнитные свойства деталей (остаточную индукцию и коэрцитивную силу).

Определенный интерес представляют попытки интенсифицировать процесс электрохимического шлифования деталей из труднообрабатываемых материалов, в том числе и магнитотвердых сплавов, методом наложения на шлифовальный круг осциллирующих движений, вибраций, ультразвуковых колебаний и т. п. Необходимо отметить, что на эти вопросы в настоящее время не существует единства взглядов. В некоторых работах влияние перечисленных процессов на показатели процесса не установлено. В других же, наоборот, установлено, что, например, ультразвуковые колебания с амплитудой 15— 25 мкм интенсифицируют как анодный процесс, так и процесс резания, в результате чего существенно повышается производительность. Очевидно, проведение научно- исследовательских работ в единых методических условиях позволит однозначно разрешить некоторые спорные вопросы.

Результаты научно-исследовательских работ дают основание считать, что электрохимическое шлифование магнитотвердых сплавов, особенно, алмазными кругами является высокоэффективным технологическим процессом, обеспечивающим существенное повышение производительности, причем, качество поверхностного слоя и эксплуатационные характеристики деталей позволяют использовать электрохимическое шлифование как черновой, так и как окончательный метод обработки.