Obrabotka Metallov 2014 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 3 (64) 2014 69 ТЕХНОЛОГИЯ поверхности обрабатываемого мате- риала, вследствие воздействия алмаз- ных зерен при упругопластических деформациях, образуются различные структурные дефекты. Однако при из- бирательном растворении различных фаз твердых сплавов шлифование осуществляется в условиях понижен- ного сопротивления пластическим де- формациям. Для достижения качественных показате- лей обработки необходимо обеспечить режи- мы обработки, при которых дефектный слой, образующийся в результате механического и электрохимического взаимодействия, останется минимальным или удалится полностью. На аноде обрабатываемой детали кроме реак- ций анодного растворения металла при воздей- ствии электрического тока могут происходить образование оксидов, выделение кислорода и других газов, а на катоде – выделение водорода и осаждение катионов из раствора электролита. Все эти факторы снижают долю анодного рас- творения. Поэтому все соотношения с использо- ванием расчетов электрохимических параметров [13–15] должны быть скорректированы посред- ством коэффициента выхода по току. Вследствие этого целью данной работы явля- ется повышение эффективности электроалмаз- ной обработки твердых сплавов путем установ- ления зависимости между количеством снятого материала механическим резанием и величиной слоя, растравливаемого электролитическими процессами. Достижение поставленной цели позволит не только решить проблему появления дефектов на обработанной поверхности, но и минимизировать экономические затраты на об- работку машиностроительной продукции. 1. Материалы и методы исследования Исследования проводились на операции пло- ского шлифования периферией круга на универ- сальных шлифовально-заточных станках моде- лей 3Д642Е и 3Е642Е, модернизированных под комбинированную электроалмазную обработку. В опытах применялись алмазные чашечные круги на металлических связках: АСВ 80/63 М1 100 %, АСВ 125/100 М1 100 %. Материал образцов – твердые сплавы марок ВК3, Т15К6, ТМ3, ТН20. В табл. 1 приведены значения электрохимиче- Т а б л и ц а 1 Хараткеристики твердых сплавов Характеристики Сплав ВК3 Т15К6 ТМ3 ТН20  m , г/А∙мин 0,015 0,012 0,0075 0,0073  , г/см 3 15 11 5,9 5,7 ских эквивалентов и плотностей исследуемых сплавов [3, 15]. Выход материала по току η определялся как степень отклонения массы фактически проре- агировавшего на электроде вещества ( m практ ) к теоретически рассчитанной по закону Фарадея ( m теор ),   ïðàêò òåîð . m m Так же определялся выход по току как отно- шения массового съема (скорость съема веще- ства) Q m эксп (экспериментально найденного) к теоретическому Q m теор , установленному [15]:   ýêñï òåîð . m m Q Q (1) Согласно закону Фарадея масса металла, выде- лившегося в результате электрохимического рас- творения с единицы поверхности, определяется   òåîð , m m IT (2) где ε m – весовой электрохимический эквивалент, г/А∙мин; I – сила тока, А; Т – время анодного растворения. Разделив это выражение на время растворе- ния, умножив и разделив на значение площади анода, получим òåîð . m A A m IT s T Ts   (3) С учетом (2) и (3) получено выражение для определения массового съема:   òåîð òð , m m A Q i S (4) где  m – весовой электрохимический эквива- лент, г/А∙мин; òð i – плотность тока травления, А/см 2 ; A s – площадь анода, см 2 . Для твердых сплавов были получены значения массового съема материала с единицы поверхно- сти, рассчитанных теоретически òåîð m Q (г/мин)