Развитие точного машиностроения, приборостроения, линий передачи СВЧ-энергии предъявляет высокие требования к качеству обрабатываемой поверхности каналов малого сечения, требует разработки и применения отделочных технологий. Перспективной технологией является метод анодно-абразивного полирования (ААП). Анодно-абразивное полирование представляет собой совмещенный процесс активного анодного растворения микронеровностей при пассивном состоянии впадин, что обеспечивается применением пассивирующего электролита с одновременным удалением пассивирующей пленки с гребешков микронеровностей абразивонесущим эластичным катодом-инструментом. Большое значение для снижения шероховатости поверхности и величины удаляемого припуска имеет рациональный выбор длительности импульса тока, величины электрического напряжения, гидродинамических параметров, обеспечивающих стабильность процесса в межэлектродном зазоре. Рассмотрено влияние параметров анодно-абразивного процесса на выходные характеристики ААП. Предложена модель и принципиальная схема установки для анодно-абразивного полирования каналов малого сечения. Получены выражения для расчета шероховатости обрабатываемой поверхности от режимов анодного растворения и абразивного воздействия эластичного абразивонесущего катода-инструмента при ААП. Проведены исследования обработки ААП образцов, изготовленных из сплава 32НКД, которые подтвердили возможность снижения шероховатости обрабатываемой поверхности до Ra 0,08–0,04 мкм при минимальном удаленном припуске 0,2–0,03 мм, с обеспечением высокой однородности микропрофиля.
The development of precision engineering, instrumentation, and microwave power transmission lines places high demands on the quality of the processed surface of small-section channels, and requires the development and application of finishing technologies. A promising technology is the method of anodic-abrasive polishing (AAP). Anodic-abrasive polishing is a combined process of active anodic dissolution of micronerities in the passive state of depressions, which is provided by the use of a passivating electrolyte with simultaneous removal of the passivating film from the scallops of micronerities by an abrasive-bearing elastic cathode-tool. The influence of the parameters of the anodic-abrasive process on the output characteristics of the AAP is considered. A model and schematic diagram of an installation for anodic-abrasive polishing of small-section channels is proposed. Expressions are obtained for calculating the roughness of the treated surface from the modes of anodic dissolution and the abrasive action of an elastic abrasive-bearing cathode-tool at AAP. Studies of AAP processing of samples made of 32nkd alloy were carried out, which confirmed the possibility of reducing the roughness of the processed surface to Ra 0.08-0.04 microns with a minimum remote allowance of 0.2-0.03 mm, ensuring high uniformity of the micro profile.
1. Электрохимическая обработка изделий авиационно-космической техники: учебное пособие для вузов / Под ред. Б.П. Саушкина. М.: Изд-во «Форум», 2013. 480 c.
2. Трифанов И.В., Оборина Л.И., Рыжов Д.Р., Сутягин А.В., Малько Л.С., Трифанов В.И. Способ анодно-абразивного полирования отверстий // Патент РФ 2588953 Патентообладатель СибГАУ. 2010. Бюл № 19.
3. Петров Ю.Н., Корчагин Г.Н., Зайдман Г.Н., Саушкин Б.П. Основы повышения точности электрохимического формообразования / Под ред. докт. техн. наук И.И. Мороза; АН МССР, Ин-т прикл. физики. Кишинев: Штиинца, 1977. 152 с.
4. Moon Y.Chemical and physical mechanisms of dielectric chemical mechanical polishing. Advances in Chemical Mechanical Planarization (CMP), 2016. P. 3–26.
5. Зайдман Г.Н., Петров Ю.Н. Формообразование при электрохимической размерной обработке металлов / Под ред. А.И. Дикусара; АН МССР, Ин-т прикл. физики. Кишинев: Штиинца, 1990. 204 с.
6. Любимов В.В., Веневцева С.Н. Методика исследования формы тока при электрохимической обработке в диапазоне частот 10 Гц – 1 МГц // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. Тула: Изд-во ТулГУ, 2013. Вып. № 8. С. 341–347.
7. Демьянцева Н.Г., Кузьмин С.М., Балмасов А.В. Оценка точности формообразования при электрохимической обработке металлов // ЭОМ. 2012. № 3. С. 46–49.
8. Зайдес С.А., Нго Као. Влияние новой кинематики обкатного ролика на качество упрочненного слоя при поверхностном пластическом деформировании // Известия вузов. Машиностроение. 2018. № 2 (695). С. 58–67.
9. Любимов В.В., Полутин Ю.В., Бородин В.В. и др. Технология и экономика электрохимической обработки / Под ред. Ф.В. Седыкина. М.: Машиностроение, 1980. 192 с.
10. Trifanov V.I., Melkozerov M.G., Sukhanova O.A., Trifanov I.V., Mednikov D.M. The study of the light section canal anodic-abrasive polishing mechanism. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 822 (1). article № 012022.