Съем металла при ЭХО в линейных единицах можно определить по формуле

Vл = -pr- = bye ТэТ1а = а^а^аЦау

где S0 - площадь обрабатываемой поверхности заготовки, см2; ia - анодная плотность тока, А/см2.

Скорость электрохимического растворения, в линейных величинах vn (см/мин) определяется по формуле

Для оценки динамики скорости электрохимического растворения удобнее пользоваться зависимостью, содержащей параметры режима ЭХО, изменения которых соответственно влияют на изменение плотности тока ia и следовательно на величину ул.

Плотность тока, согласно закону Ома, можно представить отношением

а - иэф^эф/6

где б - значение межэлектродного зазора (МЭЗ) - расстояние в рассматриваемом месте МЭП между поверхностями ЭИ и ЭЗ, измеренное по нормали к обрабатываемой поверхности, мм; кэф - эффективная удельная электропроводность электролита в МЭЗ с учетом его нагрева и газонаполнения по мере протекания через МЭП (см. стр. 62); £/дф = UB - Аф - эффективное напряжение на электродах, в вольтах, равное разности между приложенным к электродам напряжением UB и суммой электродных потенциалов Аф, причем Дф = фа + фк, где фа - потенциал анода, фк - потенциал катода; с достаточной для практических расчетов точностью - можно принимать Фа = 2,5--4 В, а фк = -1,5 В.

Процесс электрохимического растворения начинается, как правило, при значениях UB, превышающих суммарный потенциал поляризации электродов. На практике это примерно соответствует значению VB > 3-=-5 В. Большинство операций ЭХО осуществляется дри UB = 9-f-- 12В; при обработке титановых сплавов UB = 18-f-30 В. При ЭХШ UB составляет 5-8 В. Превышение значения UB более 30 В приводит к возникновению электрического пробоя МЭП.

е

©

Скорость электрохимического растворения металла ЭЗ с учетом параметров установленного режима ЭХО определяется уравнением

Vn = Мэфт!а (Ua - Аф)/б.

При этом допускается, что электропроводность электролита в МЭП по мере съема металла остается неизменной, а его электрическое сопротивление зависит только от величины этого промежутка. При этом скорость электрохимического растворения на различных участках обработки обратно пропорциональна значению МЭЗ на этих участках (рис. 1.6), т. е. t> . i/Ojj.a =

Такая зависимость скорости электрохимического растворения при ЭХО получила название саморегулирования интенсивности электрохимического растворения различных по величине припус-Рис. 1.6. Зависимость ско. ков эз Таким образом, при ЭХО

сГго раствореГоГвТ заготовок с неравномерными при-личины МЭЗ пусками по всей длине обрабаты-

ваемой поверхности автоматически происходит более интенсивное растворение и удаление с заготовки максимального по значению припуска Zmax и менее интенсивное - минимального Zmln.

Значение г)а зависит от физико-химических свойств обрабатываемого металла, состава электролита и режимов обработки.

Коэффициент т]а для некоторых сочетаний обрабатываемый металл - электролит, а также удельный съем и энергоемкость процессов, зависящие от величины т)а, приведены в табл. 1.13. Значения па в этой таблице соответствуют плотностям тока, при которых наиболее часто выполняется большинство операций ЭХО, т. е. при ia 10 А/см2.

При использовании значений па для определения производительности ЭХО, значений МЭЗ или для других расчетов необходимо учитывать, что результаты их будут приближенными, но достаточно точными для практического использования.

Удаление продуктов электролиза. Для устойчивости процесса ЭХО необходимо при заданных режимах вы-

полнения операции обеспечить такие значения скорости течения и давления электролита в МЭП, при которых образующиеся продукты растворения металла (нерастворимые соединения типа гидрата окиси железа и газообразные вещества, в частности водород) не оказывали бы влияния на скорость электрохимического растворения на всем протяжении МЭП, т. е. при различных значениях МЭЗ. При соблюдении таких режимов ЭХО, при которых скорость удаления продуктов электролиза из МЭП превышает, интенсивность их образования, стабильность значений МЭЗ на различных участках обрабатываемой поверхности, а следовательно, и точность обработки, в меньшей степени зависят от изменения свойств электролита в МЭП.

В большей степени эти показатели зависят при этом от стабилизации свойств электролита, поступающего в МЭП, и постоянства величины U3.

При установившемся значении плотности тока ia скоростью течения электролита в МЭП необходимо обеспечивать перемещение ионов между электродами, предотвращать чрезмерное нагревание электролита по мере протекания его через МЭП и осуществлять интенсивное удаление продуктов электролиза. Из всех перечисленных факторов -наибольшее значение на точность обработки оказывает степень газосодержания в МЭП [25]. В связи с этим требуемую скорость течения электролита в МЭП va определяют из условия достижения критически допусти-, мой (предельной) степени газосодержания электролита на выходе из МЭП, причем Qr. кр = 0,5. Тогда

(Ua - Дф) иэф/мэп

Va> ;

Где kpv - объемный электрохимический эквивалент газа; мэп - протяженность МЭП в направлении течения электролита, мм. Для водорода

&го=&н/Рн. (Ь5)

где kH - электрохимический эквивалент водорода, равный 1,04-Ю-8 кг/(А-с); рн - плотность водорода, равная 0,2 кг/м3 при давлении электролита в МЭП 2.102 кПа и при температуре 0 °С.