Введение к работе
Актуальпость. Электрохимическая обработка (ЭХО) металлов занимает важное место в современном машиностроении при производстве изделий, обработка которых традиционными механическими способами затруднена или невозможна. Одпой из осповпых проблем в технологии ЭХО является точность анодного формообразования, повышение которой, в частности, связано с развитием математических методов расчета повехности детали. Заметное влияние на точность формообразования может оказать переменный выход по току, определяющий долю электрического тока, которая идет непосредственно на аподную обработку. На характер изменения величины выхода по току с ростом плотности тока оказывает влияние анионный состав электролита. Положительной роли потока электролита, связанной с эвакуацией продуктов реакций, сопутствует и отрицательная. Высокая скорость прокачки электролита, начальная его загазованность и загрязненность, выделение газообразных продуктов реакции приводит к образованию кавитацнопных полостей на границе катода-инструмента. Каверны вызывают местное экранирование поверхности электрода, что приводит к нарушению режима анодного растворения. Эти обстоятельства приводят к необходимости учета влияния переменного выхода по току и каверн на электрохимическое формообразование и целесообразности определения в решении задачи формы катода, исключающей кавитацию для заданного режима течения электролита.
Цель диссертации состоит в разработке методов решения плоских задач по определению анодной повехности при стационарной ЭХО с учетом переменного выхода по току и особенностей гидродинамики потока электролита для различных схем ЭХО.
Научпая новизна. В диссертации впервые разработан метод решения двумерных задач ЭХО, позволяющий одновременно учитывать особенности гидродинамики потока электролита и переменный выход по току. Получены решения ряда новых задач.
Достоверность полученных результатов обеспечивается использованием математически обоснованной методики решения и проведенным апализом точности вычислений. Обоснованность сделанных в диссертации выводов подтверждается совпадением результатов реше-
ния частных задач с изветными в ваучпой литературе теоретическими и экспериментальными данными.
Практическая ценность. Выполненные исследования позволяют делать заключение о том, когда существенно влияние переменного выхода по току ва анодное формообразование. Разработанные методы позволяют в решении задач ЭХО учитывать влияние кнвитационных полостей, образованных на границе катода инструмента, и переменного выхода по току на формообразование. При использовании предложенной методики возможно, одновременно, при определении формы анод-вой границы при стационарном режиме ЭХО с переменным выходом по току сформировать границу катода так, чтобы исключить кавитацию. Решения рассмотренных в работе задач реализовапо на ЭВМ, получены численные результаты, подробно характеризующие решения ряда конкретных практических задач ЭХО. Некоторые результаты работы (2.1, 3.1) использованы при ЭХО на Кузнечном заводе КамАЗа.
Апробация работы. Результаты работы, но мерс их получения, были представлении на итоговых научных конференциях КГУ в 1996, 1997 гг.,иа республиканской паучпо-практичсской конференции молодых ученых в Набережночелнинском педагогическом институте (г.Паб. Челны, 1993г.), на международной научно-технической конференции "Механика машиностроения" (г.Наб.Челпы, 1995г.), на научной конференции "Динамика сплошных сред со свободными границами" (г.Чебоксары, 1996г.), на Всесоюзной научной школе по гидродинамике больших скоростей (г.Чебоксары, 1996г.), на научно-технической конференции "Молодая наука - новому тысячелетию" (г.Наб. Челны, 1996г.), на международной научно-технической конференции Influence of production engineering on etsate of the surface layer - SL'96 (Gorzow WLKP. Poland) ("Влияние технологии на состояние поверхпостного слоя -ПС96"; Польша, Гожов ВЛКП. 1996г.).
Публикаци По теме диссертации опубликовано 7 работ, список которых приведен в конце автореферата.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы, содержащего 74 названия. Работа изложена на 130 страницах, включает 40 рисунков.