Porównywanie wybranych sposobów wygładzania powierzchni materiałów obróbką elektrochemiczną bezstykową

Monografia ukazała się w ramach cyklu wydawniczego „Prace Instytutu Obróbki Skrawaniem. Zeszyty Naukowe”, nr 80, 1999 r.

Obróbka elektrochemiczna nie zmienia istotnie struktury, składu chemicznego i nie wprowadza dodatkowych naprężeń do warstwy wierzchniej obrabianego materiału. Dlatego możliwe jest jej efektywne i ekonomiczne wykorzystanie w charakterze obróbki wykańczającej, o ile konieczne jest szybkie zmniejszenie chropowatości oraz częściowe lub całkowite usunięcie warstwy wierzchniej przedmiotu obrabianego wstępnie innymi metodami. Operacja obróbki elektrochemicznej, w której usuwany jest naddatek materiału o grubości około 0,1 do 0,3 mm w celu usunięcia uszkodzonej części warstwy wierzchniej i zmniejszenia chropowatości powierzchni obrobionej zgrubnie innymi metodami np. frezowaniem lub obróbką elektroerozyjną nazywana jest wygładzaniem elektrochemicznym. Przeprowadzono badania następujących sposobów wygładzania przy zasilaniu szczeliny prądem stałym: drążenie z prędkością przesuwu vf = 0; drążenie z prędkością przesuwu vf = 0; obróbkę uniwersalną elektrodą kulistą. Badania procesu wygładzania zrealizowano na obrabiarce elektrochemicznej EOCA 40 dla powierzchni obrobionych zgrubnie elektroerozyjnie. Badania każdego ze sposobów wygładzania prowadzono wg następującej metodyki: analizowano proces i opracowano w miarę możliwości modele dedukcyjne; weryfikowano doświadczalnie modele; wyniki badań przedstawiono w postaci równań regresji i wykresów z wykorzystaniem sieci neuronowej. Stwierdzono, że wygładzanie elektrochemiczne umożliwia: usunięcie warstwy zmienionej w operacji zgrubnej obróbki elektroerozyjnej; zmniejszenie parametrów chropowatości do Ra = 1,2 do 1,9 mikrometrów. Podstawową zaletą wygładzania drążeniem elektrochemicznym jest krótki czas operacji (ok. 15 do 30 sek.), a zasadniczą wadą mała elastyczność i wysokie koszty wykonania elektrod. Zaletą wygładzania uniwersalną elektrodą jest duża elastyczność i niskie koszty wykonania elektrod, a wadą stosunkowo duży czas obróbki. Zasadniczym kryterium wyboru sposobu wygładzania są koszty tej operacji, które zależą przede wszystkim od programu produkcji (liczba sztuk), kosztu wykonania elektrod oraz czasu operacji wygładzania. W przypadku produkcji seryjnej, a szczególnie po zgrubnej obróbce elektroerozyjnej należy stosować wygładzanie analogiczne jak przy drążeniu z prędkością równą zeru lub większą od zera, a w przypadku produkcji jednostkowej, gdzie często zmieniają się kształt i wymiary wyrobu celowe jest zastosowanie wygładzania uniwersalną elektrodą.