Исследование процесса и разработка технологии электрохимической обработки рабочими средами с высоким давлением

• Автор: Щипанов, Михаил Викторович
• Шифр специальности: 05.02.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 126 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБОРУДОВАНИЕ, ОСНАСТКА И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ОБРАБОТКИ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ДЕТАЛЕЙ
1.1. Способы импульсно - циклической обработки при высоких давлениях рабочих сред
1.2. Конструкция оборудования и технологической оснастки для импульсно-циклической обработки
1.3. Эксплуатационные и технологические возможности оборудования для импульсно-циклической обработки с высоким давлением рабочих сред
1.4. Методы и оборудование для обеспечения герметичности каналов с высоким давлением и способы их испытания
1.5. Анализ состояния вопроса и постановка задач исследования
2. НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ПУТЕЙ РЕШЕНИЯ ПОСТАВЛЕННЫХ ЗАДАЧ
2.1. Научная позиция соискателя и рабочие гипотезы для постановки и решения задач
2.2. Разработка программы проведения исследований
2.3. Создание технологических средств для испытания каналов высокого давления
2.4. Обоснование схем проектирования и монтажа технологической оснастки для ЭХО при высоком давлении
2.5. Выводы
3. ИЗУЧЕНИЕ МЕХАНИЗМА, РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ РАСЧЕТА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОСНАСТКИ И МАГИСТРАЛЕЙ ОБОРУДОВАНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАБОЧИХ СРЕД ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

3.1. Особенности работы оснастки и магистралей высокого давления
3.2. Расчетные схемы параметров магистралей и технологического оборудования с высоким давлением
3.3. Методика расчета технологических режимов при использовании оснастки и электрохимического оборудования с высоким давлением рабочих сред
3.4. Новые конструктивные решения для создания оснастки и оборудования с высоким давлением рабочих сред
3.5. Выводы
4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ОБРАБОТКИ
КРУПНОГАБАРИТНЫХ ДЕТАЛЕЙ
4.1. Влияние высокого давления в системе оборудования и оснастки
на технологические показатели процесса
4.2. Способы проектирования и монтажа магистралей высокого давления
4.3. Технологические показатели импульсно-циклической ЭХО с рабочими средами высокого давления
4.4. Особенности проектирования оборудования для импульсноциклической ЭХО с высоким давлением
4.5. Особенности выбора технологических схем обработки деталей рабочими средами под высоким давлением
4.6. Выводы
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Современные требования к качеству и точности поверхностей деталей машин и механизмов, получаемых с применением традиционной размерной электрохимической обработки (ЭХО), высоки. Это заставляет совершенствовать конструкцию существующего оборудования для ЭХО и разрабатывать средства технологического оснащения с повышенным ресурсом для вновь проектируемого оборудования.
В оборудовании для ЭХО для обеспечения устойчивого процесса анодного растворения используются давления рабочих сред от 0,15 до 0,2 МПа при обработке в открытых рабочих зонах и от 0,4 до 0,5 МПа при прокачке рабочей среды через закрытые контейнеры. Для поддержания герметичности магистралей с такими значениями давления в качестве промежуточных устройств используют гидравлические прижимы, гарантирующие герметичность при давлениях до 2,0 МПа. Такие давления характерны для устройств, реализующих схему закрытого контейнера, собственно, для их запирания. Это заставляет создавать зажимные механизмы с большей площадью поршней, обеспечивающих необходимую силу сжатия в разъемной части оснастки. Что, в свою очередь, приводит к уменьшению полезного объема рабочего пространства оборудования для размерной ЭХО или заставляет увеличивать геометрические размеры рабочего стола и высоты установки контейнеров. Последнее повышает материалоемкость технологической оснастки, а также увеличивает потребление энергии при осуществлении импульсно-циклического перемещения электродов-инструментов. Рост инерционных сил, связанный с увеличением массы подвижных частей технологической оснастки, приводит к их интенсивному износу. Особенно ощутимо проявляется при электрохимической размерной обработке крупногабаритных деталей.
Попытки использования в станочной оснастке компактных гидравлических устройств с высоким (до 120 МПа) давлением в магистралях вызывали

ры полимера не успевают перестраиваться, деформация осуществляется только за счет изменения расстояния между атомами, численное значение такой деформации мало, кривые нагружения и разгружения сближаются. Следовательно, площадь петли гистерезиса мала как при очень малых скоростях приложения силы (деформации близки к равновесному значению), так и при очень больших скоростях нагружения (развивающиеся деформации значительно меньше равновесных).
Аналогично при данной скорости деформации площадь петли гистерезиса минимальна при очень низких (деформации значительно меньше равновесных) и очень высоких (деформации близки к равновесным) температурах. Таким образом, в явлении механического гистерезиса существенным является соотношение скоростей внешнего воздействия и времени релаксации системы, и неважно, каким путем достигнуто это соотношение - изменением температуры или скорости воздействия внешней силы, т.е. вновь имеет место проявление принципа температурно-временной эквивалентности.
Нами рассматривается импулсьсно-циклическая ЭХО, поэтому интересны данные при повторных нагружениях образцов уплотнений. В этом случае форма петли гистерезиса меняется, происходит ее смещение по оси деформаций (так как при втором и последующих циклах кривые нагружения исходят не из начала координат), и площадь петли постепенно становится меньше. Сужение петли механического гистерезиса связано с ускорением релаксационных процессов в полимере в результате его разогрева. По мере повышения температуры гистерезисные потери снижаются, а теплоотдача в окружающую среду возрастает, поэтому через несколько циклов устанавливается равновесие, температура материала стабилизируется, и форма петли гистерезиса остается неизменной.
Практический интерес представляют проявления гистерезиса при динамическом нагружении полимера, когда напряжение изменяется по синусоидальному закону (рис. 1.9):