6.6.1.2. Технологические показатели метода

В соответствии с техническим заданием в нашем случае главным из технологических показателей комбинированного процесса является производительность (для схемы прошивки это продольная подача). Решение задачи сводится к определению предельной (Lпp) глубины обработки, на которой наблюдается повышенный съем материала детали (за критерий принято изменение съема от установившегося значения на 5%), которую можно выразить как функцию () от параметров процесса.

Lпp =  (Руд, Рn, Рж, S, Lc, Fтр), (6.63)

где Руд – удельная сила на окружающую среду в момент разряда;

Рn - давление внутри газового пузыря в конце его расширения;

Рж - давление на входе в межэлектродный зазор рабочей среды;

S - межэлектродный зазор;

Lc - длина участка по направлению движения рабочей среды в электролизере;

Fтр - коэффициент трения пузырьков со стенками электродов.

Предельная глубина зависит также от площади обработки, вязкости рабочей среды и других факторов. Расчеты, выполненные по физическим моделям, показали, что предельная глубина Lпp = (3,5 … 4) мм. Эксперименты, проведенные независимыми экспертами, дают значения от 3 до 5 мм (рис. 6.9).

Из рис. 6.9 видно, что расчет производительности по глубине обработки можно выполнять по уравнению Клеро, приведенного к параболической форме.

В диапазоне глубин от 0,5 до 3 мм можно считать изменение скорости линейным и рассчитывать ее через установившееся значение (глубина более 3,5 мм).

Погрешность комбинированной эрозионнохимической обработки () складывается из бокового зазора за счет эрозии (₁),бокового анодного растворения материала детали (₂), других факторов, влияющих на точность технологических систем (₃).

 = ₁ + ₂ + ₃.

Боковой износ складывается из износа электрода-инструмента и расширения прошитого отверстия на величину со стороны входа инструмента. Поскольку анодный процесс не влияет на износ, а время обработки в целом и, особенно на начальном участке, сокращается, то в комбинированном процессе зазор будет заметно ниже. Боковой износ инструмента можно принять как износ только за счет электроэрозионного разрушения. Известно, что при электрозрозионной прошивке на электроде образуется боковой конус с углом =(0,3…0,5) градусов, причем с увеличением глубины конус снижается.

Рис. 6.9. Изменение производительности

электроэрозионнохимической обработки по глубине отверстия

1 – нержавеющий сплав; 2 – конструкционная сталь

Тогда = * L, где L - глубина обработки.

При интенсивной комбинированной обработке боковое расширение отверстия происходит в основном за счет анодного растворения, поэтому можно принять

₁ = .

Расширение отверстия происходит за счет анодного растворения и имеет наибольшее значение со стороны входа инструмента

, (6.64)

где  - выход по току;  - электрохимический эквивалент обрабатываемого материала;  - плотность материала;  - электропроводность электролита (преимущественно NaNO₃); U – напряжение на электродах (40-70 В); U - потери напряжения; V_срк - средняя скорость комбинированной обработки; S_бок – начальный боковой зазор на торце инструмента.

.

где V_ко - скорость подачи в начале обработки; V_уст - скорость подачи на установившемся режиме после углубления электродом на величину L_пр; ₃ - определяется стабильностью процесса, жесткостью технологической системы, точностью изготовления ее элементов и зависит от совершенства оборудования. Эта составляющая близка к той, которая приведена в справочниках для механической обработки.

Шероховатость поверхности (R_zk) после комбинированной обработки оценивают с учетом выравнивания выступов между лунками за счет анодного растворения.

, (6.65)

где R_z - высота неровностей после электроэрозионной обработки.

R_z = К_н А_u^p,

где К_н - коэффициент, для комбинированной обработки К_н=10...20;

А_u - энергия импульса;

Р - показатель степени, для комбинированного процесса, Р1/3;

S₀ - начальный зазор, определяется пробойным напряжением. Для комбинированного процесса S₀ = 0,05...0,1 мм;

V_k - скорость подачи инструмента при комбинированном процессе, определяется скоростью анодного растворения:

,

где S_т - торцевой зазор. В начале процесса обработки S_т = 0,05-0,1мм, после углубления на установившемся режиме S_т = 0,25 - 0,3 мм. Это объясняется ухудшением условий очистки зазора и наличием в нем большого количества токопроводящих продуктов электроэрозионной обработки, увеличивающих рабочий межэлектродный промежуток. Для глубины обработки большей L_пр здесь нет необходимости считать среднюю скорость, достаточно найти скорость подачи на установившемся режиме.

Шероховатость поверхности после комбинированной обработки несколько снижается по сравнению с электроэрозионной обработкой.

Природа образования неровностей и измененного слоя (Т) однотипна, поэтому для оценки глубины Т достаточно принять во внимание коэффициенты, учитывающие глубину лунки (К_н) и толщину слоя (К_т) после электроэрозионной обработки .

По известной высоте неровностей с использованием зависимостей [105, 116] можно найти ожидаемое изменение усталостной прочности материала ( ), обработанного комбинированным методом .

После электрохимической обработки жаропрочных сплавов коэффициенты

А = 300 - 350,  = - (0,1 - 0,15).

Для электроэрозионной обработки А,  близки к указанным, поэтому усталостную прочность можно оценивать по шероховатости, которая после комбинированного процесса близка к показателям исходных процессов. Действительно, усталостные испытания не показали снижения этого показателя после комбинированной обработки. Износ электрода-инструмента обусловлен эрозией и определяется отношением потери материала с инструмента к объему, снятому с детали. При прошивке этот показатель можно взять как соотношение скоростей износа инструмента по длине и его продольной подачи. Тогда износ инструмента при комбинированной обработке (И_к) следует выразить через известный износ при электроэрозионной обработке (И_ээо)

И_к = И_ээо V/V_к, (6.66)

где V - скорость подачи при эрозионной обработке.

Из этого можно заключить, что на участке до предельной глубины (L_пр) при комбинированном процессе относительный износ инструмента будет значительно ниже по сравнению с электроэрозионной обработкой. Далее этот показатель ухудшится, но останется значительно лучше, чем при электроэрозионном процессе.

Расход энергии зависит от коэффициента полезного использования технологического тока при комбинированной обработке (_к)

, (6.67)

где К - коэффициент, зависит от рабочей среды, материалов электродов, характеристики импульсов;

f - частота следования импульсов;

I_к - сила тока при комбинированной обработке.

Из анализа зависимости (6.67) можно судить, что при комбинированном процессе доля полезного использования энергии значительно превышает возможности электроэрозионной и близка к электрохимической обработке.

Аналогичный анализ следует провести для электрохимической обработки с наложением ультразвуковых и низкочастотных колебаний, энергии лазера и сделать сравнение результатов. Нами выяснено, что для отверстий с глубиной до 5 мм оптимальной является электрозрозионнохимическая, для более глубоких – электрохимическая обработка с наложением колебаний. При незначительных габаритах и массе зоны обработки предпочтительнее ультразвуковые колебания, при формообразовании крупных полостей и отверстий - используют низкочастотные колебания, которые хотя и дают меньший эффект, но требуют более простых узлов оборудования и имеют лучшие энергетические характеристики. Применение лазера ограничено, т.к. требует одноразового использования рабочей среды и не всегда гарантирует подвод луча в зону обработки. На рассматриваемой стадии развития исследований электрохимическая обработка с наложением лазера применялась в экспериментах для формообразования мелких полостей небольших габаритов.

Все рассмотренные процессы используют на электрохимических станках с подключением электродов к генераторам импульсов (эрозионно-химическая обработка, электрохимическая с наложением ультразвука) или установкой вибратора (чаще на механизм подачи электрода-инструмента), системы управления лучом лазера.

На диаграмме (рис. 6.10) показаны технологические показатели эрозионно-химического прошивания конструкционных сталей, которое достаточно полно изучено и по нему имеется достоверная информация для объективной оценки показателей спроектированного процесса [52].

а)

б)

в)

г)

д)

Рис. 6.10. Технологические показатели электроэрозионнохимического прошивания (I - электроискровая, II - электрохимическая размерная; III - комбинированная обработка)

а - скорость прошивки; б - погрешность формы и размеров отверстия; в - шероховатость торцевой (слева) и боковой поверхности; г - износ инструмента; д - коэффициент полезного использования технологического тока

Анализ рис. 6.10 показывает, что требования задания на комбинированный процесс выполнены: достигнута высокая производительность (особенно при малой глубине отверстий), сохранены приемлемая шероховатость и износ инструмента, улучшены или сохранены на исходном уровне остальные показатели.

На рис. 6.10 приведены показатели спроектированного процесса и показаны его характеристики в сравнении с исходными методами обработки (электроискровым и электрохимическим). Рассмотрены достигнутые показатели производительности прошивки, которая вначале на порядок выше любого из базовых процессов, а затем сохраняется на уровне, превышающем аналогичный показатель анодного растворения. Очевидно, что для отверстий малой глубины средняя величина подачи во много раз превышает скорость перемещения инструмента при электроэрозионной и электрохимической обработке.

Погрешность, шероховатость и показатель использования подводимой энергии остались примерно на том уровне, что и для исходных методов. Износ инструмента (рис. 6.10) по сравнению с электроэрозионной обработкой снизился на порядок, а в начале процесса он приблизился к показателю безизносной схемы. Но, в отличие от нее, производительность комбинированного метода возросла, а не снизилась, как это свойственно безизносной схеме злектроэрозионной обработки.

Для обоснования правомерности выбора эрозионно-химической прошивки в качестве оптимального процесса приведены расчетные зависимости и наиболее эффективные режимы обработки других сравниваемых методов, а также достигнутые технологические показатели (см. табл. 6.4). Анализ показателей подтверждает правильность использования электроэрозионнохимической обработки для прошивки неглубоких отверстий.

Таблица 6.4. Анализ выбора КМО

при прошивке отверстий

Наименование метода	Режимы и расчетные технологические показатели	Достигнутые показатели
Электрохимическая размерная обработка с наложением ультразвуковых колебаний	Напряжение - 10... 15 в Частота колебаний 18... 22 кгц Амплитуда колебаний - до 40 мкм Скорость подачи инструмента Vк=Vэхо + Vузо, где Vузо – скорость съема за счет ультразвуковой обработки и интенсификации процесса анодного растворения	Скорость прошивки - 2,5...3 мм/мин Шероховатость - 2,5...3 мкм Погрешность – 0,35...0,4 мм Удельный расход энергии 100-120 квт. час/кг
Электрохимическая размерная обработка с наложением низкочастотных колебаний	Напряжение - 10... 15 в Частота колебаний -10... 100 гц Амплитуда (0,3...0,5)S0 Скорость прокачки рабочей среды Vж >2 м/с Скорость подачи инструмента где  – показатель степени, учитывает воздействие колебаний (=1,2...1,3)	Скорость прошивки возрастает на 20% Остальные показатели соответствуют электрохимической размерной обработке
Электрохимическая размерная обработка с облучением лазером	Напряжение - 6...8 В Скорость подачи инструмента ,	Скорость прошивки в начале обработки возрастает до 20 раз

В табл. 6.5 приведены режимы электроэрозионнохимической прошивки отверстий с глубиной до 5 мм.

Таблица 6.5. Режимы комбинированной обработки

Обрабатываемый материал	Состав рабочей среды	Напряжение, В	Скорость прокачки рабочей среды, м/с
Сталь конструкционная	Токопроводящие эмульсии (СОЖ) Слабые растворы NaNO3 (6-8%) с 0,5-1% NaNO2	45-65	более 4
Нержавеющие и жаропрочные сплавы	Те же	30-40	4-6
Титановые сплавы	Слабые растворы NaCl (6-10%)	40-60	5-8
Алюминиевые сплавы	Слабые растворы NaNO3	45-55	3-5

При проектировании процесса следует учитывать следующие обстоятельства:

• конструкция электрода-инструмента (ЭИ) в рассматриваемом процессе аналогична приведенной в [131] для ЭХО;

• оборудование для рассматриваемого КМО комплектуется из серийных комплектующих узлов, рекомендованных в [131], с последующей наладкой на новый вид обработки;

• при отработке технологичности заготовки следует учитывать особенности всех составляющих КМО;

• вопросы охраны труда и утилизации продуктов обработки регламентируются нормативными документами, разработанными для электрохимической размерной и электроискровой обработки (см. [131]).

6.6.2. Электроабразивная обработка (ЭАО)

Проектируется на базе известного процесса шлифования, где имеют место импульсные механические воздействия (табл. 6.2). В зависимости от вида обрабатываемого материала и формы поверхности детали этот вид обработки может применяться при любой полярности (табл. 6.1) тока (в том числе при переменной). С учетом технологических ограничений (табл. 6.3) можно дать генеральные рекомендации по выбору полярности тока:

• при шлифовании труднообрабатываемых материалов (закаленные стали, твердые сплавы и др.) химическое воздействие необходимо для снижения сил резания, что достигается анодным растворением и тепловым действием электроконтактной обработки, т.е. процесс протекает при прямой полярности (заготовка – анод);

• если обрабатывают вязкие материалы (медь, титан, алюминий и их сплавы, жаропрочные сплавы и др.), то необходимо снизить негативное влияние тепловых процессов (прижогов), изменения механических характеристик (перенаклепа) из-за наволакивания материала заготовки на абразивный инструмент (так называемое "засаливание"). Для устранения этого негативного явления химическое и тепловое воздействие направляют преимущественно на удаление загрязнений с инструмента, т.е. процесс выполняют при обратной полярности (анод – инструмент);

• в случае обработки биметаллов и в некоторых других приложениях (например, при шлифовании магнитных сплавов с мягкой связкой) требуется совместить оба вида полярности. Тогда процесс проводят на переменном токе с различной величиной полуволн, т.е. с регулируемой подачей электричества в зону обработки.

ЭАО выполняется по схемам, близким к методам механической обработки абразивным инструментом. Наиболее часто используется схема шлифования, при котором за счет вращения абразивного токопроводящего круга достигается механический съем материала заготовки, обеспечивается требуемая (до 20 м/с) скорость перемещения рабочей среды между электродами. За счет наложения электрического тока при малом межэлектродном зазоре (не более высоты выступания из круга абразивного зерна) процесс приобретает характеристики ЭКО в жидкой среде, которая способна проводить ток, что активизирует комбинированный метод путем механической депассивации (МИВ) поверхностного слоя заготовки и анодного растворения (ЭХО).

Из табл. 6.2 видно, что рассматриваемый процесс при прямой полярности требует управления составляющими воздействиями в следующей последовательности:

• при съеме основного припуска необходимо усилить действие электрического поля, снижая при этом точность ппрофиля на концевых участках, но улучшая показатели по шероховатости, энергозатратам, износу инструмента;

• при финишной обработке (выхаживании) целесообразно силу тока снизить (или ток выключить) и произвести зачистку абразивом, потеряв на использовании энергии и износе инструмента, но достигнув высокой точности профиля по всей поверхности.

При обратной полярности величина тока, подаваемого на инструмент, выбирается из условия очистки круга от вязких продуктов обработки и поддерживается на минимальном уровне, превышение которого увеличивает износ инструмента.

В случае переменной полярности удается достичь наиболее высоких технологических показателей, но на рассматриваемом этапе развития науки в этой отрасли не удается создать надежное и доступное управление процессом.

В работе в основном рассматривается схема ЭАО при прямой полярности.

Технологические возможности и область использования [131]

Электроабразивное и электроалмазное шлифование повышает производительность операции по сравнению с обычной абразивной обработкой до 50 раз, сокращает расход инструмента в 1,5...2 раза. Чтобы избежать дополнительных погрешностей, на кромках заготовки, где наблюдается повышенный съем металла, такую обработку выполняют в несколько этапов, последний из которых проводится либо при очень низком напряжении (3...5 В), либо при выключенном источнике питания. Тогда удается достичь точности не ниже, чем при абразивном или алмазном шлифовании. Следует учитывать, что токопроводящие круги сложно править, придавая им требуемый профиль. Инструменты для электроалмазного шлифования в большинстве случаев вообще нецелесообразно профилировать, если глубина профиля превышает несколько миллиметров. Это объясняется малой толщиной алмазоносного слоя и значительной стоимостью удаленных при правке алмазных зерен.

Для изготовления деталей со сложным профилем целесообразнее применять схему со свободным абразивом, хотя точность формообразования здесь значительно ниже. Это объясняется тем, что пока еще нет надежных способов подачи абразива в зону обработки, чтобы количество зерен равномерно распределялось по поверхности. Такой вид обработки в основном применяют для предварительного удаления припуска или для случаев, когда допуски на размеры достаточно большие. Для плоских поверхностей или участков с плавным изгибом свободный абразив может успешно использоваться для притирочных и доводочных операций, обеспечивая при этом высокое качество поверхности и точность формы.

Обработка в электролите с неэлектропроводным наполнителем дает возможность получить шероховатость поверхности штампованных или литых деталей в пределах R_а1 мкм. При этом время процесса по сравнению с механической обработкой сокращается примерно в 20 раз.

Если наполнитель электропроводный, можно, кроме ускорения процесса удаления неровностей, обеспечить размерный съем металла, т. е. получать требуемую точность удаленных от места подвода тока поверхностей. К таким деталям относятся внутренние поверхности корпусов насосов компрессоров, закрытые центробежные колеса.

При оценке технологических показателей ЭАО следует учитывать, что она используется как на черновых, так и на чистовых операциях. При черновой обработке режимы выбирают из условия обеспечения максимальной производительности. На чистовых операциях главным является обеспечение высокой точности и хорошего качества получаемых поверхностей.

При применении абразивного инструмента точность обработки значительно повышается по сравнению с электрохимическим шлифованием, но она ниже, чем при обработке абразивным или алмазным инструментом. Погрешность после электроабразивного шлифования находится в пределах 0,02-0,05 мм, а после электроалмазного - 0,01-0,02 мм (погрешность для обычного алмазного шлифования - 0,001-0,005 мм). Снижение точности при прохождении электрического тока объясняется повышенной скоростью съема металла на кромках и его удалением с поверхности, уже обработанной начисто абразивом. Для устранения этого недостатка последние ходы инструмента осуществляют без наложения электрического тока, а производят выглаживание.

При использовании для обработки свободного абразива погрешность обработки находится в пределах 0,02-0,5 мм, что объясняется сложностью создания его постоянной концентрации в зазоре и, как следствие, – нестабильностью удаления припуска.

Качество поверхности заметно повышается при соблюдении условия обновления зерен (обратная полярность), когда силы резания в рассматриваемом способе обработки в 1,5-2 раза ниже, чем при обычном шлифовании. Это снижает наклеп поверхности детали, предотвращает образование микротрещин. Снимаемый с заготовки металл не налипает на инструмент, что исключает нагрев и возникновение прижогов. Перечисленные дефекты особенно неблагоприятны для высоконагруженных деталей, работающих в условиях знакопеременных нагрузок (зубчатые колеса, шлицевые соединения). Их отсутствие дает возможность значительно повысить ресурс детали.

Шероховатость поверхности после ЭАО снижается из-за более интенсивного анодного растворения по пикам микронеровностей. Для аналитического определения параметра шероховатости R_а можно предложить выражение

R_a = K ^. R_aш,

где R_аш - шероховатость поверхности после шлифования, мкм; К - коэффициент, учитывающий скругление выступов при наложении электрического тока, К = 0,1-0,5.

Если, с целью повышения точности, последние ходы электроабразивного шлифования выполняются без наложения тока, то окончательная шероховатость поверхности близка к шероховатости, получаемой при традиционном шлифовании, - R_а=0,63 - 0,15 мкм. При использовании электронейтрального инструмента электрический ток не выключают, что позволяет получать шероховатость поверхности R_а=0,1-0,15 мкм.

Комбинированные процессы позволяют ускорить процесс удаления припуска, поэтому производительность возрастает.

При черновых режимах удаление металла происходит преимущественно за счет электроэрозии. Процесс близок к электроэрозионному, и производительность Q оценивается по аналогичной формуле

Q=k^.I, (6.68)

где I - сила тока при обработке, А; k- коэффициент, который учитывает материал электродов, режим обработки и долю съема за счет анодного растворения и абразивной обработки, г/(А^.с). Он незначительно превышает аналогичный коэффициент для электроэрозионной обработки.

При обработке на чистовых режимах снижается рабочее напряжение и доля удаленного металла за счет эрозии и резания зерном. Основной вклад в производительность (Q) процесса вносит анодное растворение:

, (6.69)

где F- площадь обрабатываемой поверхности.

При использовании электронейтрального инструмента скорость удаления припуска возрастает за счет анодного растворения и интенсификации процесса резания абразивным инструментом. В этом случае определение производительности производят также, как при шлифовании, а влияние тока учитывают коэффициентом, который зависит от свойств обрабатываемого материала и изменяется в достаточно широких пределах.

При проектировании технологических процессов с использованием ЭАО следует рассчитывать и выбирать следующие режимы:

- Состав электролита. Применяют растворы, содержащие хлориды натрия и калия, нитрат и нитрит натрия. Массовая доля нитрита натрия не превышает десятых долей процента. Но этого достаточно, чтобы появилась необходимость установки защиты от коррозии деталей оборудования и заготовки. Для снижения вязкости раствора в него добавляют фторид натрия. Такая добавка способствует растворению коллоидных гидрооксидов и повышает скорость съема металла. Известны также составы, содержащие олеиновую кислоту, сульфаты, фосфаты и др. Они способствуют повышению качества поверхности, точности и производительности процесса.

При обработке жаропрочных сплавов в большинстве случаев применяют растворы хлорида и нитрата натрия, для твердых сплавов - гидроксида натрия.

Шлифование электронейтральным инструментом выполняют с применением водных растворов буры, нитратов натрия и калия. Для твердых сплавов в электролит добавляют жидкое стекло. При хонинговании чаще всего используют растворы фосфатов и нитратов. Обработку с использованием свободного абразива ведут в растворе хлорида натрия. В последние годы удалось в качестве рабочей среды использовать станочные смазывающе-охлаждающие жидкости, особенно токопроводящие. Применение даже слабого (2 ... 3 %) раствора кислоты способствует значительному повышению электропроводности рабочих сред, однако, требует дополнительных затрат по обеспечению техники безопасности.

При расчете режимов следует учитывать, что:

- температура электролита, подаваемого в зону обработки, остается такой же, как и при ЭХО (293 ... 300 К). Применение более высоких значений температур приводит к резкому снижению качества обрабатываемой поверхности;

- рабочее напряжение на электродах при ЭАО назначают на черновые и чистовые операции. Для черновых операций напряжение выбирают в диапазоне 15...32 В, для чистовых - 3...15 В. При обработке твердосплавных заготовок применяют нижнее значение напряжений указанных диапазонов. Если ведется обработка со свободным абразивом, то напряжение на электродах повышают (до 80 В);

- давление инструмента на заготовку для получения более высокой производительности и точности должно находиться в пределах 0,2...0,5 МПа. Увеличение силы прижима вызывает ускоренный износ круга и снижение технологических показателей процесса;

- увеличение скорости движения инструмента относительно обрабатываемой поверхности улучшает вынос продуктов обработки, увеличивает производительность процесса и повышает качество обработки. Для шлифования абразивным и алмазным инструментом со связанным и свободным абразивом частота вращения n круга диаметром D составляет n = V/(D), где V = 18...30 м/с - скорость на периферии инструмента. При использовании электронейтрального инструмента при шлифовании скорость круга остается такой же, а при хонинговании. Она определяется числом ходов брусков в единицу времени (обычно 0,5...1,5 двойных хода в секунду) и частотой вращения заготовки.

Общую скорость V_о находят как сумму скорости V₁ движения инструмента вдоль оси вращения и скорости V₂ от вращения заготовки:

.

В качестве инструмента применяют электроабразивные круги, которые получают прессованием смеси абразивных зерен и металлического порошка (из меди, железа и алюминия), литьем с ультразвуковым перемешиванием среды до ее затвердевания, гальваническим закреплением зерен на корпусе круга, вдавливанием абразива роликом. В качестве абразива может использоваться белый электрокорунд (для обработки сталей), карбид кремния зеленый (для титановых и магниевых сплавов). Применяются круги как с обычным, так и фасонным профилем.

При ЭАО с применением алмазного инструмента используют стандартные шлифовальные круги, головки и диски на металлической связке. Алмазный слой наносится на металлическую оправку (например, за счет гальванического наращивания), крепится электропроводящим клеем или пайкой. Применяют круги с алмазным слоем на периферии и торцевой поверхности, цилиндрические инструменты для сверления и фрезерования. Электролит в зону обработки поступает через центральное отверстие инструмента или через пористый алмазоносный слой. Если диаметр инструмента превышает 200 мм, то можно применять круги, собранные из отдельных секторов, причем секторы устанавливают с зазором, через который подается электролит.

Для обработки электронейтральным инструментом при шлифовании используют обычные шлифовальные круги с дополнительным электродом. При хонинговании применяют инструмент с электропроводной оправкой и непроводящими абразивными брусками (хонинговальные головки). Иногда в качестве материала брусков применяют дерево, пластмассу. В этом случае абразив (порошки корунда, оксид хрома и т.п.) подают вместе с электролитом.

Для полирования поверхности инструмент выполняют из металлической оправки и притиров из дерева, резины, пластмассы. Съем припуска осуществляется за счет мелких порошков оксидов хрома или алюминия. Концентрация абразива в электролите находится в диапазоне 100...150 г/л.

В качестве свободного абразива применяют абразивные и алмазные порошки, бой деталей из фарфора, керамики и стекла. Размеры этих частиц находятся в пределах от десятых долей до нескольких миллиметров.

Применяемые для обработки прессованные и литые абразивные или алмазные круги обладают высокой стойкостью. Их износ при обработке не превышает 2 % от объема снятого материала, что повышает точность ЭАО. Круги, изготавливаемые гальваническим методом или накатыванием, имеют тонкий рабочий слой. При его износе инструмент становится непригодным для использования. Стойкость кругов, изготовленных из графитового наполнителя, на порядок ниже, чем у абразивных и алмазных. Это вызывает дополнительные затраты на частую правку таких инструментов.

Станки для ЭАО по конструкции и внешнему оформлению близки к обычным шлифовальным станкам. Их можно классифицировать по группам:

- для плоского, круглого наружного и внутреннего шлифования;

- для суперфинишнных операций, хонингования;

- для разрезания заготовок, заточки инструмента и др.

Плоское шлифование может выполняться как периферией, так и торцом круга. При этом торцевое шлифование более производительно, так как обработка производится большей площадью инструмента.

На станках для круглого наружного шлифования можно обрабатывать короткие заготовки. При этом инструмент работает только с поперечной подачей. После удаления припуска инструмент устанавливается по требуемому размеру, увеличивается частота вращения и происходит выглаживание профиля.

При выполнении внутреннего шлифования станки дают возможность не только увеличивать диаметр предварительно подготовленного отверстия, но и получать его сверлением в сплошном материале. Для этой цели сверла малых диаметров (менее 7...8 мм) выполняют сплошными, а больших - кольцевыми. Станки для такой обработки имеют осевую и радиальную подачу, что позволяет после вскрытия отверстия выполнить калибровку профиля.

Станки для заточки инструмента характеризуются повышенными требованиями по точности базирования заготовок и возможности их быстрой замены. Большинство этих станков работают в автоматическом и полуавтоматическом режиме.

Станки для полирования, притирки и хонингования оснащаются устройствами для периодического отключения рабочего напряжения, что дает возможность получать повышенную точность профиля.

Особое требование, предъявляемое к станкам для ЭАО - необходимость обеспечения герметизации рабочей зоны обработки и изоляции инструмента и заготовки от корпуса. Источники питания, средства контроля и гидравлические агрегаты функционально располагаются в автономных блоках, что повышает надежность и долговечность оборудования при эксплуатации.