Obrabotka Metallov 2010 No. 3

°£³«¬©¬¡¦½ — лью получения требуемого качества поверхностного слоя. В качестве индентора обычно выступает шарик подшипника качения, соответствующий диаметру получаемой сферы. Значительным недостатком дан- ного метода формообразования сферических поверх- ностей является низкая производительность. Время на обработку сферы в подпятнике, выполненном из сплава КНТ–16 (рис. 1), диаметром 2,1 мм и глуби- ной 1,05 мм составляет порядка 30 мин, что значи- тельно повышает себестоимость изделия, изготов- ленного из сплава КНТ–16. Одним из возможных способов формообразова- ния поверхностей сложного профиля является элек- трохимическая размерная обработка (рис. 2, а ). При- менение электрохимической размерной обработки позволяет производить формообразование поверх- ностей сложного профиля с высокой производи- тельностью [2]. Однако недостатком этого метода формообразования является невысокая точность процесса, которая зависит от таких факторов, как состав электролита, режимы формообразования, форма катода-инструмента и величина межэлек- тродного зазора. Следует отметить, что при элек- трохимическом методе формообразования сфери- ческих поверхностей профиль получаемой поверх- ности отличается от профиля катода-инструмента (рис. 2, б ). Основной причиной изменения профиля получа- емой сферической поверхности при электрохимиче- ской размерной обработке является изменение меж- электродного зазора с увеличением угла наклона по- верхности инструмента θ к направлению подачи S К . В работах [3, 4] представлено математическое мо- делирование процесса электрохимического формоо- бразования сферических поверхностей. Полученные математические зависимости позволяют производить расчет величины межэлектродного зазора в зависи- мости от значения угла θ и прогнозировать точность обрабатываемых поверхностей. В работе [3] расчет величины межэлектродного зазора δ в зависимости от угла наклона θ поверхно- сти инструмента к направлению подачи S К осущест- влялся по следующей формуле: 0 1 0,5 1 / , j R NE D          (1) где j – плотность тока в безразмерном виде; δ – ме- жэлектродный зазор; ε – малый параметр, рав- ный отношению величины начального межэлек- тродного зазора к радиусу кривизны поверхности; ν – безразмерный параметр; R 0 – радиус кривизны катода-инструмента. Величину плотности тока в безразмерном виде можно определить по следующей формуле [3]:   1/2 2 2 0,5cos cos 4 sin / cos , j Q Q E Q R Q    где θ – угол наклона поверхности инструмента к на- правлению подачи S К . Уравнение (1) позволяет определить величину МЭЗ δ в первом приближении в диапазоне измене- ния углов 0 ≤ θ < 90°. Однако следует отметить, что представленное выражение имеет безразмерный вид, и поэтому в таком виде использоваться для решения частных задач не может. Для решения задач электро- химического формообразования, имеющих приклад- ной характер, необходимо осуществить переход из безразмерных величин приращения зазора δ в раз- мерный h . Авторами работы [3] предложено осуще- ствить переход к размерным величинам при помощи формулы, связывающей радиус кривизны катода и малый параметр ε. Формула для перевода имеет сле- дующий вид: 0 . h R E D  (2) Необходимо отметить, что для решения частной задачи электрохимического формообразования сфе- рической поверхности по представленным форму- лам следует задать такие параметры, как радиус кри- визны катода-инструмента ( R 0 = 1,05 мм), величину а б Рис. 2. Схема электрохимического формообразования сферической поверхности ( а ) и изменения межэлектродного зазора δ в процессе обработки ( б ): S К – движение катода-инструмента; δ – межэлектродный зазор