Электрохимическая размерная обработка при сверхмалых межэлектродных зазорах

• Автор: Захаркин, Сергей Иванович
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 154 с. : ил

3.1. Методика экспериментальных исследований
3.2. Изучение особенностей применения импульсного тока
при сверхмалых межэлектродных зазорах
3.3. Экстремальные условия процесса электрохимической обработки
при сверхмалых межэлектродных зазорах
3.4. Условия осуществления процесса анодного
растворения при сверхмалых межэлектродных зазорах
3.5. Установка для осуществления процесса электрохимической размерной обработки при сверхмалых межэлектродных зазорах
4. Технологическое обеспечение условий осуществления процесса электрохимического формообразования при сверхмалых межэлектродных зазорах
4.1. Алгоритм выбора условий осуществления электрохимической размерной обработки при сверхмалых межэлектродных зазорах
4.2. Апробация технологического процесса электрохимической
размерной обработки при сверхмалых межэлектродных зазорах
4.3. Рекомендации по использованию технологических систем
для электрохимической размерной обработки при сверхмалых межэлектродных зазорах
Выводы по диссертации
Библиографический список
Приложение
ка - высота выступов профиля анода, мкм;
Л - шаг неровностей профиля по максимумам, мкм ; х, у, г-координаты;
ат~ коэффициент температуропроводности, К'1; к - удельная электропроводность, А/(В-м); р - плотность, кг/см2;
рг- плотность газовой фазы в газожидкостной смеси; рж— плотность жидкой фазы в газожидкостной смеси; р3 - плотность электролита;
А- погрешность обработки, мм;
Л0— исходная погрешность обработки, мм;
2 - припуск на обработку, мм;
V* - массовая скорость анодного растворения, кг/с;
IV - удельная энергия, Дж/см2.

ВВЕДЕНИЕ
Технологические возможности электрохимической размерной обработки (ЭХРО) (отсутствие износа инструмента, высокое качество обработанной поверхности и др.) обеспечили широкое внедрение этого способа при изготовлении деталей из труднообрабатываемых материалов сложнофасонных поверхностей, например, при производстве штампов, пресс-форм, лопаток турбин, компрессоров и т. п. Однако достигнутые технологические показатели процесса: точность формообразования, качество обработанной поверхности ограничивают применение или вообще не позволяют использовать ЭХРО для высокоточных и финишных операций.
Точность электрохимической обработки даже при применении малых ме-жэлектродных зазоров (s=0,05 мм) существенно ниже точности элек-троэрозионной обработки. В инструментальном производстве точные пресс-формы, литьевые формы для пластмассовых деталей, штампы изготавливают с применением электроэрозионной обработки (копирование или вырезание инструментом-проволокой). Эрозионные станки фирм «CHAEMILLES TECHNOLOGIES», «SODICK», «AGIE» позволяют обрабатывать сложно фасонные полости с высокой точностью. Причины недостаточных технологических показателей ЭХРО определяются специфическими особенностями бесконтактного формообразования, протекающего в условиях малых межэлектродных зазоров (МЭЗ) при высоких скоростях анодных процессов: изменением эффективной электропроводности межэлектродной среды, проявлением ограничений в процессе анодного растворения, формированием различных пленок на поверхности электрода, препятствующих растворению, и т.д.
Достигнутые технологические показатели ЭХРО не предельны и отражают лишь сегодняшний уровень развития технологии и оборудования. Исследования последних лет были направлены на совершенствование методик соответствующего выбора и расчета параметров потока электролита в межэлек-

ких задач представляет большие трудности. С целью упрощения расчета ЭХФ были сделаны следующие допущения:
- ЭХФ является квазистационарным;
- ЭХФ является квазиэквидистантным.
Первое допущение позволяет поэтапно рассматривать модель физикохимических процессов, определяющих скорость ЭХФ, и эволюционные процессы обрабатываемой поверхности. Обоснованность этого допущения обусловлена тем, что скорость изменения формы обрабатываемой поверхности мала, по сравнению со скоростями физико-химических процессов в межэлек-тродном пространстве.
При определении физических условий в сверхмалых МЭП вводятся следующие упрощающие предположения:
• межэлектродная среда считается гомогенной смесью электролита (жидкая фаза) и пузырьков газа (газовая фаза);
• скорости и давления фаз в рамках гомогенной модели среды считаются одинаковыми.
При квазиэквидистантном ЭХФ задача эволюции обрабатываемой поверхности сводится к задаче нахождения распределения МЭЗ в зоне обработки. Распределение МЭЗ в общем случае представляет композиционное поле, образованное случайным полем катода-инструмента и случайным полем обрабатываемой поверхности. С целью упрощения технологических расчетов математическое представление шероховатости поверхностей электродов как реализация нормальной случайной функции рассматривается эквивалентной гармоникой с осредненными параметрами.
Как наиболее часто применяемые при ЭХРО в качестве рабочей жидкости рассматривались растворы нейтральных солей хлористого и азотнокислого натрия в дистиллированной воде концентрацией 5-20 %.