Применение гидродинамической аналогии для моделирования анодного растворения при прецизионной электрохимической обработке

• Автор: Ошмарина, Елена Михайловна
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 154 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
Глава 1. Обзор литературы и общая постановка задачи
1.1. Факторы, влияющие на скорость и точность электрохимического растворения
1.2. Моделирование величины анодного выхода по току
1.3. Постановка плоских задач
1.4. Стационарные решения 26 Глава 2. Решение задач стационарного электрохимического
формообразования различными ЭИ при разрывной функции выхода по току
2.1. Стационарное электрохимическое формообразование плоским
ЭИ при разрывной функции выхода по току
2.2. Стационарная ЭХО точечным катодом при ступенчатой
функции выхода по току
2.3. Стационарная ЭХО пластинчатым катодом при ступенчатой функции выхода по току
2.4. Стационарная ЭХО клиновидным ЭИ при ступенчатой
функции выхода по току
Глава 3. Квазистационарное электрохимическое формообразование
3.1. Квазистационарная ЭХО точечным ЭИ 5
3.2. Квазистационарное электрохимическое формообразование плоским полубесконечным Эй
3.3. Квазистационарное электрохимическое формообразование клиновидным ЭИ

3.4. Предельно-квазистационарная ЭХО пластинчатым ЭИ
3.5. Предельно-квазистационарная ЭХО угловым ЭИ
Глава 4. Решение нестационарных задач прецизионной ЭХО
4.1. Нестационарная обработка плоским полубесконечным ЭИ, неподвижным или движущимся с постоянной скоростью к заготовке
4.2. Нестационарная обработка точечным ЭИ
4.3. Нестационарная обработка пластинчатым ЭИ
Заключение
Литература
Приложение 1. Решение задач стационарной, предельной и начальной
ЭХО плоским ЭИ с изоляцией
П1.1. Стационарная ЭХО плоским ЭИ с изоляцией
П1.2. Предельная ЭХО плоским ЭИ с изоляцией
П1.3. Предельная ЭХО плоским ЭИ с изоляцией и плоским
участком на обрабатываемой поверхности
П1.4. Задача начального формообразования плоским ЭИ с
изоляцией
ВВЕДЕНИЕ

Решения задач Хеле-Шоу могут интерпретироваться как потоки' в пористых средах (полагая, что они описываются законом Дарси), движение границы фазового перехода (с приложением в; металлургии), процессы напыления металлов, анодного растворения; в электрохимической обработке (ЭХО). Это приложение позволяет рассмотреть новые задачи^ например, задачи с переменным выходом по току, и этим дополнить теорию задач' Хеле-Шоу. При этом решение задачи ЭХО (векторное поле напряженностей) можно : получить из решения аналогичной гидродинамической задачи путем поворота на я/2 вектора скорости жидкости:
Исследование электрохимического формообразования представляет большой интерес в связи с широким использованием технологий электрохимической размерной обработки (ЭХО) в различных отраслях промышленности.
Развитие современного машиностроения и приборостроения приводит к появлению новых высокопрочных материалов, усложнению конструкций изделий, повышению технических требований к точности и качеству обрабатываемых поверхностей. Механическая обработка обладает целым рядом недостатков, в частности приводит к быстрому износу рабочего инструмента, что затрудняет формирование сложнофасонных поверхностей, оказывает негативное силовое и температурное воздействие на обрабатываемую деталь в зоне обработки. Технологические показатели при механической обработке в значительной степени зависят от физико-механических свойств обрабатываемого материала.
Применение методик импульсной электрохимической обработки (ЭХО) является наиболее рациональным способом избежать этих недостатков. Основные преимущества импульсной ЭХО формулируются следующим образом: отсутствие поверхностного изменённого слоя, долговечность

І . СО
2/и-І
ґ2 -і ' ґ „2т-І -2т+
Ц -1 ^т=Р ~Р
2/77 — 1 __ ^—2/77 +
. (2.1.10)
Поскольку £' = й?1Т/УйК = .Е'0//1, то, с учетом (2.1.7) и (2.1.10), дифференциал
сіг = -^сП¥ = -і—
£0 тг£о
І1пС + Аі+
л ' С
[+Хл»(с-с”)

1 , + }_^ (2т~ 1)р2Ш~] [„2т-

-2т+
СІ£. (2.1.11)
г 2 1 Г „2т-1 —2т+
Ь — 1 т=1 Р ~Р
Функция 2(11,) получается численным интегрированием
40=^ | *(<)£*.
о е;<50 «Ч
где С, = ва° - образ точки Г. Величина Сто определяется из решения уравнения, которое получается приравниванием выражения (5) нулю.
Задача сводится к определению коэффициентов ряда Лорана (2.1.3)
методом коллокаций по условию (2.1.8) при 0<ст<я и численному
интегрированию функции (2.1.11) для расчета формы обрабатываемой
поверхности. При численном решении задачи для оценки погрешности применялась методика многокомпонентного анализа, описанная в [19].
2.1.4. Численные результаты
Численные результаты приведены на рис. 2.1.5.