Электрохимическая размерная обработка основана на явлении анодного (электрохимического) растворения металла при прохождении тока через электролит, подаваемый под давлением в зазор между электродами, без непосредственного контакта между инструментом и заготовкой. Поэтому другое название данного метода — анодно-химическая обработка.

Механизм съема (растворения, удаления) металла при ЭХ обработке основан на электролизе — процессе, при котором происходит окисление или восстановление поверхностей электродов (проводников электрического тока), соединенных с источником питания током и помещенных в токопроводящий раствор-электролит.

Рис. 3.81. Схема электрохимической обработки: а) объемное формообразование.
1 — электрод-инструмент; 2 — заготовка; б) отрезка: 1 — заготовка; 2 — диск; 3 — сопло;
в) точение: 1 — заготовка; 2 — ЭИ; г) прошивание: 1 — ЭИ; 2 — заготовка; д) калибрование: 1 — ЭИ; 2 — заготовка; е) удаление заусенцев: 1 — ЭИ; 2 — заготовка

Электрод-инструмент 1 в процессе обработки является катодом, а обрабатываемая деталь 2 — анодом (см. рис. 3,81, а). Электрод- инструмент поступательно перемещается со скорость Ун. Электролит подается в межэлектродный зазор. Интенсивное движение электролита обеспечивает стабильное и высокопроизводительное течение процесса анодного растворения, вынос продуктов растворения из рабочего зазора и отвод тепла, возникающего в процессе обработки По мере снятия металла с заготовки-анода происходит подача инструмента-катода.

Особенностями электролиза являются пространственное окисление (растворение) анода и восстановление (осаждение) металла на поверхности катода. При электрохимической обработке применяют такие электролиты, катионы которых не осаждаются при электролизе на поверхности катода. Этим обеспечивается основное достоинство ЭХ обработки — неизменность формы электрода-инструмента.

Интенсивность электрохимического растворения металла электрода-заготовки возрастает с увеличением силы тока, проходящего через электролит в межэлектродном зазоре. Изменение межэлектродного зазора вызывает изменение гидродинамических условий и перераспределение плотности тока и, как следствие, копирование профиля катода.
Скорость анодного растворения и точности обработки тем выше, чем меньше межэлектродный зазор. Однако с уменьшением зазора усложняется процесс его регулирования, возрастает сопротивление прокачке электролита, может произойти пробой, вызывающий повреждение обхватываемой поверхности. Из-за увеличения газонаполнения при малых зазорах снижается скорость анодного растворения. Следует выбирать такой размер зазора, при котором достигаются оптимальные скорость съема металла и точность формообразования.

В качестве электролитов при электрохимической обработке примеяются водные растворы солей, кислот и щелочей. При высоких плотностях тока электролиты обеспечивают прохождение электрического тока между электродами, способствуют течению требуемых химических реакций на поверхностях электродов и уносят из межэлектродного зазора продукты растворения, поддерживая тем самым постоянство концентрации раствора.

Для получения высоких технологических показателей электрохимической обработки необходимо, чтобы электролиты соответствовали следующим требованиям: полное или частичное исключение побочных реакций, снижающих выход по току, анодное растворение металла заготовки только в зоне обработки, исключая растворение необрабатываемых поверхностей, т. е. наличие высоких локализующих свойств; обеспечение протекания на всех участках обрабатываемой поверхности заготовки электрического тока расчетного значения.

Электролиты могут быть одно- и многокомпонентными.

Наиболее распространенными электролитами являются нейтральные растворы неорганических солей хлорида, нитраты и сульфит натрия и калия. Эти соли дешевы и безвредны для обслуживающего персонала.

Широкое применение получил водный раствор хлористого натрия (поваренной соли) NaCl из-за его малой стоимости и длительной работоспособности, что обеспечивается непрерывным восстановлением хлористого натрия в растворе. Этот электролит рекомендуется для обработки материалов типа стали 50, 40Х, никелевых жаропрочных сталей, а с добавками едкого натрия — и для обработки твердых сплавов типа ВК.