Физико-химическое состояние анодной поверхности перед подачей рабочего импульса тока во многом определяет важнейшие технологические показатели электрохимической обработки (ЕСМ): точность, качество поверхности, энергоемкость и др. Таким образом, контролируемое изменение параметров физико-химического состояния поверхности представляет собой перспективное направление дальнейшего совершенствования процесса ЕСМ. В этой связи представляет особый интерес импульсная биполярная электрохимическая обработка вибрирующим электрод – инструментом (ЭИ), в которой перед рабочим импульсом тока Iw подается дополнительный импульс тока обратной полярности In, оказывающий сильное влияние на физико-химические свойства, как обрабатываемой поверхности детали, так и поверхности ЭИ. Современные электрохимические станки, реализующие данный способ обработки, позволяют в автоматическом режиме достигнуть шероховатости поверхности Ra 0,02..0.1 мкм, при погрешности одноименных размеров деталей в партии не более 5..7мкм, а разрешающая способность процесса при копировании достигает величин порядка 1мкм. Сущность рассматриваемого способа импульсной биполярной ЭХО вибрирующим ЭИ состоит в следующем. Через межэлектродный промежуток (МЭП) под давлением Pe прокачивают электролит (нейтральный водный раствор кислородосодержащей соли). Электрод- инструмент (ЭИ) совершает гармонические колебания по закону s(t) = A × sin(wt +j) , соосные с направлением подачи Vk. МЭП соединен с двумя импульсными источниками питания: основным, генерирующим рабочие импульсы тока прямой полярности (то есть электрод- инструмент является катодом, а деталь - анодом) и дополнительным, генерирующим импульсы тока малой плотности обратной полярности. При этом подача импульсов тока синхронизирована с гармоническими колебаниями ЭИ таким образом, что импульс рабочего тока прямой полярности начинают пропускать в фазе j* периода колебания, предшествующей фазе j l наибольшего сближения электродов. В этот момент в МЭП возрастает давление электролита Pe. Завершают подачу рабочего импульса тока после перехода фазы j l наибольшего сближения электродов. Импульсы дополнительного тока In обратной полярности включают в паузе между рабочими импульсами Iw. Параметры (длительность, амплитуда, фаза подачи, форма) дополнительного импульса выбирают таким образом, чтобы обеспечить наибольший технологический эффект от действия рабочего импульса тока Iw. Колебательное движение ЭИ выполняет две важные функции, во- первых, обуславливает увеличение МЭП между рабочими импульсами тока и, соответственно, улучшение условий для эвакуации продуктов электрохимических реакций (восстановления физико-химических свойств межэлектродной среды); во- вторых, создает импульсное повышение давления электролита в момент прохождения рабочего тока, повышая, соответственно, проводимость электролита. На осциллограммах сопротивления МЭП в этот момент времени возникает локальный экстремум. Экспериментально (на примере обработки хромсодержащих сталей) установлено, что при биполярной ЭХО, при изменении амплитуды тока обратной полярности In в паузе между рабочими импульсами от нулевого значения In=0, при котором напряжение на МЭП Un равно исходной поляризации электродов Un=Upol, до величины In=In2 , при котором напряжение на МЭП Un соответствует началу растворения рабочей поверхности ЭИ Un=Un2, напряжение Up следующего за ним рабочего импульса тока прямой полярности в точке глобального минимума Umin уменьшается, последовательно переходя через минимум при Un=UnI, а затем возрастает, переходя через максимум при Un=Un2 . При изменении Un от Un0 до Un1 скорость подачи ЭИ Vk существенно (в 1,5-2,5 раза) возрастает, а на обрабатываемой поверхности стальной заготовки создается тонкий (несколько сотен ангстрем) слой хрома с зеркальным блеском (Rа<0,1мкм). В отработанном растворе электролита в этих условиях значительно снижается (по сравнению с униполярной обработкой) концентрация ионов шестивалентного хрома и растворяются катодные отложения на рабочей поверхности ЭИ. При Un=Uni обеспечивается режим обработки, при котором наблюдается существенное снижение торцевых рабочих зазоров (st), что, в совокупности с повышением неэквипотенциальности обрабатываемой поверхности, приводит к повышению точности копирования. Таким образом, принципиальная роль дополнительного тока обратной полярности в паузе может быть описана в следующих аспектах: – обеспечение длительной стабильности геометрических и физико-химических свойств рабочей поверхности электрод – инструмента, за счет удаления катодных отложений; – создание поверхностных слоев детали с особыми физико-химическими свойствами (изменение химического состава, коррозионной стойкости и др.), за счет создания на поверхности детали из хромосодержащей стали слоя, обогащенного хромом; – снижение высоты и изменение формы микронеровностей на обработанной поверхности, придание ей зеркального блеска; – повышение точности обработки, за счет усиления неэквипотенциальности обрабатываемой поверхности; – повышение экологической чистоты технологии ЭХО, за счет снижения содержания токсичных ионов шестивалентного хрома в электролите, при изготовлении деталей из хромсодержащих сталей