Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Дискретная электрохимическая обработка каналов с управляемым положением их оси Закирова Альфия Равильевна

Дискретная электрохимическая обработка каналов с управляемым положением их оси
<
Дискретная электрохимическая обработка каналов с управляемым положением их оси Дискретная электрохимическая обработка каналов с управляемым положением их оси Дискретная электрохимическая обработка каналов с управляемым положением их оси Дискретная электрохимическая обработка каналов с управляемым положением их оси Дискретная электрохимическая обработка каналов с управляемым положением их оси Дискретная электрохимическая обработка каналов с управляемым положением их оси Дискретная электрохимическая обработка каналов с управляемым положением их оси Дискретная электрохимическая обработка каналов с управляемым положением их оси Дискретная электрохимическая обработка каналов с управляемым положением их оси
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Закирова Альфия Равильевна. Дискретная электрохимическая обработка каналов с управляемым положением их оси : Дис. ... канд. техн. наук : 05.03.01 : Воронеж, 2004 157 c. РГБ ОД, 61:05-5/277

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Дискретная электрохимическая обработка каналов 9

1.1. Методы получения отверстий малого сечения 9

1.2. Методы управления процессом ЭХО 21

1.3. Расчет гидродинамических режимов 32

1.4. Управление полем через положение шаблонов 39

Выводы 45

Глава 2. Методика исследований дискретного электрохимического процесса формообразования каналов по шаблону 47

2.1. Принятые и обоснованные рабочие гипотезы 47

2.2. Разработка новых способов обработки каналов с изменяемым положением их оси

2.3. Принятая технология изготовления шаблонов 54

2.4. Оснащение для проведения экспериментальных исследований 56

2.5. Программа выполнения работы 58

Выводы 60

Глава 3. Закономерности протекания процесса изготовления каналов с переменным вектором оси 61

3.1. Физическая модель процесса 61

3.2. Закономерности съема материала при формировании каналов по шаблонам 65

3.3. Расчет гидродинамических параметров процесса 82

3.4. Расчет шаблона на прочность и устойчивость 84

3.5. Динамика изменения поднутрения в каналах 91

Выводы 105

Глава 4. Режимы дискретного процесса и технология изготовления каналов с изменяющейся геометрией оси 106

4.1. Режимы обработки каналов 106

4.2. Дискретный съем материала с анода 116

4.3. Проектирование технологического процесса изготовления каналов с изменением вектора оси 121

4.4. Опытно-промышленное оборудование 128

4.5. Опыт использования разработанной технологии в промышленности. 137

Основные результаты и выводы работы 142

Список использованных источников 144

Приложения А Акты внедрения 156

Введение к работе

Актуальность темы

Между проектантами машин и технологами всегда существуют разногласия, так как первые стремятся заложить в разрабатываемую конструкцию элементы, обеспечивающие получение качественно новых изделий, с характеристиками превышающими достигнутый в мире уровень, а исполнители работ по изготовлению ряда узлов не имеют возможности реализовать в металле предложенные конструкторские решения.

При создании лопаточных машин (турбонасосные агрегаты, газотурбинные установки, двигатели и другие изделия) главным условием при разработке новых видов изделий является надежность теплообменных узлов, лопаток турбин, работающих при больших механических нагрузках в зоне высоких температур, которые лимитируют требуемый рост удельной мощности двигателя.

Например, известно, что при переходе на современное поколение авиационных двигателей удалось за счет, в основном, новых видов охлаждаемых деталей типа лопаток повысить мощность до 30% (т.е. устанавливать вместо 4 двигателей только 3), сократив при этом примерно на столько же расход топлива, массу изделий, трудоемкость изготовления.

При разработке вафельных охлаждаемых элементов возникла проблема получения единого расчетного тракта для движения охлаждающей среды со сложными закрытыми участками не круглого сечения, сопрягаемыми внутри заготовки в строго оговоренных местах.

Такая задача ни для одного из известных методов обработки лезвийным и абразивным инструментом не имеет решения, а получение заготовок точным литьем не обеспечивает заданных прочностных свойств материалов, связано с большим отходом продукции в брак, требует высоких трудозатрат. Появление в последние годы новых (на базе патентов) разработок ученых Воронежа, Казани, Уфы по изготовлению каналов с переменным вектором оси открыло возможность создать охлаждаемые элементы, в частности для турбинных лопаток с интенсивностью охлаждения, повышающей допустимую рабочую температуру перед ротором привода до 300°, и осуществить переход на новые виды транспортных машин.

Эта задача актуальна для промышленности и результаты работы востребованы не только в авиационной, космической отрасли, но и в автомобилестроении, атомной, пищевой промышленности, в приборостроении.

Работа выполнялась в соответствии с государственной программой «Авиационная технология» № 350/97 п.5.2.1.

Цель работы. - —

Получение каналов в цельном материале с управляемым положением их оси при нестационарном процессе и возможностью поворота оси в заданном направлении, необходимом для обеспечения максимального теп-ловыноса в охлаждаемых конструкциях.

В работе поставлены и решены следующие задачи:

• установление методов обработки каналов с переменным направлением оси и оценка возможности их реализации для формообразования каналов расчетного профиля в цельных охлаждаемых элементах;

• разработка методов управления формой канала через твердые задатчики контура путем дискретной подачи тока и изменения положения активной части металлического шаблона;

• установление закономерностей дискретного управления электрическим полем с целью изменения направления оси канала;

• проектирование режимов технологического процесса изготовления каналов различного сечения и направления в охлаждаемых элементах с технологическим обеспечением предельной интенсивности теплопередачи. Методы исследования

В работе использованы теоретические положения электрохимической размерной обработки, классические закономерности теплотехники, теории электромагнитных полей, вопросы локализации процесса анодного растворения металлов, автоматизации оборудования, оптимизации и управления дискретными системами в машиностроении.

Научная новизна работы включает закономерности локального воздействия электрического поля при дискретном изменении напряжения на токопроводящии шаблон;

закономерности управления направлением вектора анодного растворения при изготовлении каналов в охлаждаемых элементах с расчетным положением участков и мест стыковки каналов;

научное обоснование возможностей управления вектором поля многослойными секционными шаблонами с переменным количеством подаваемого электричества на дискретных стадиях поворота канала.

Практическая значимость

заключается в получении охлаждаемых элементов с теплоотдачей через вафельные участки, близкой к теоретически возможной, за счет образования переменного профиля и направления каналов с расчетным сечением, обеспечивающим наибольшее омывание теплоносителем поверхностей теплообмена и создающих высокий градиент температуры по всему тракту охлаждения;

разработка способов, режимов обработки и технологии изготовления каналов произвольной формы и изгиба оси для эффективных теплооб-менных элементов, например, охлаждаемых лопаток двигателей транспортных машин нового поколения с высоким перепадом температур по рабочему тракту. Апробация работы

Основные результаты работы докладывались на

Всесоюзной научной конференции "Новые процессы получения и обработки металлических материалов" (Воронеж, 1990), научном семинаре по краевым задачам (Казань, 1993, 2003), международной научной конференции "Автоматика и электронное приборостроение" (Казань, 2001), международной научно-технической конференции «Нетрадиционные методы обработки (Воронеж, 2002), 6-ой международной конференции «Precision Surface Finishing and Deburring Technology-2000r. » (Санкт Петербург, 2000), международной научной конференции RABMJ 2003 (Сербия, 2003), ежегодных научно-практических конференциях КГТУ-КАИ им. А.Н. Туполева (1985-2004), научной конференции РАКЦ "Нетрадиционная обработка деталей космической техники" (Воронеж, 2003), международном научно-практическом семинаре "Современные электрохимические технологии в машиностроении" (Иваново, 2003), всероссийской научно-практической конференции «Авиакосмические технологии и оборудование» (Казань, 2004)

Промышленное использование и реализация результатов

Результаты работы использованы при создании двигателя нового поколения для транспортных машин, выпускаемого на Казанском моторостроительном заводе ОАО КМГТО, при разработке агрегатов в АКБ «Якорь» (г. Москва), в национальном институте авиационных технологий (г. Москва). Технический эффект одного из новых двигателей включает повышение тяги до 30%, снижение расхода топлива на транспортное средство до 30%. Публикации по работе.

По теме диссертации опубликовано 10 научных работ, в том числе 1 патент, 1 публикация в центральной печати без соавторов.

Личный вклад автора в публикации включает в работы

[71] - принцип локального управления полем по напряженности;

[73] - создание принципиальной схемы изменения вектора поля в требуемом направлении;

[40] — моделирование процесса течения электролита при наличии диэлектрического шаблона;

[113] - технология чистовой обработки поверхностей сложного профиля;

[42] - локализация электрического поля в реальном масштабе времени;

[39] — установление закономерностей обработки каналов при различном сочетании токопроводящих и диэлектрических шаблонов;

[43] - анализ и перспективы исследований по повышению точности каналов произвольного вида;

[41] - вопросы точности при переменном векторе оси отверстия;

[114] - принципиальная схема электрохимической обработки;

[115] - оригинальная технология изготовления наклонных каналов на тонколистовых заготовках и технологическую оснастку для его производства. 

Методы управления процессом ЭХО

Исследования, проведенные в Туле, Ленинграде, позволили создать новые способы обработки в пульсирующем электролите за счет прерывания течения жидкости в промежутке внешним воздействием путем регулирования подачи электрода. Эти работы заметно расширили область применения электрохимической размерной обработки некоторых видов деталей, например, небольших пресс-форм, ковочных штампов, матриц. Однако проведенные исследования не связали технологические режимы с динамикой массовыноса, что не позволило снять ограничения по габаритам зоны обработки и стабильности процесса. Последующие исследования по управлению процессом, выполненные в Казани и Воронеже, частично связали параметры течения рабочей среды с длительностью рабочего цикла, однако реализация новых способов на действующем и вновь создаваемом оборудовании вызвала трудности, преодоление которых в современных условиях оказалось практически не осуществимым.

Исследованиями ученых и специалистов Казани, Воронежа и других городов было установлено, что для большинства обрабатываемых поверхностей поток рабочей жидкости протекает через межэлектродный промежуток с пульсациями, характеристики которых автоматически изменяются даже без внешнего управления. Первые же попытки управления пульсациями показали перспективность такого процесса и значительно расширили технологические возможности методов по увеличению длины зоны обработки, повышению точности, качества поверхности и других технологических показателей. Проведенные эксперименты показали принципиальную возможность достижения показателей точности и качества поверхностного слоя при электрохимической размерной обработке, на порядок превышающих достигнутый уровень. Это открывает перед разработчиками широкие возможности по созданию конкурентоспособной наукоемкой отечественной техники нового поколения, что актуально для промышленности.

Электрохимическая размерная обработка (ЭХО) получила наибольшее развитие в оборонных отраслях машиностроения: отраслевые НИИ (НИАТ, НИИТМ (Техномаш) и др.), ОКБ (КБ «Искра», г. Уфа, ОКТБ ЭО, г. Ленинград и др.), Академические институты (ИЭХАИ СССР; ИСМ, г. Киев; ИПФ, г. Кишинев и др.), машиностроительные вузы (КГТУ-КАИ, г. Казань, ТПИ, г. Тула; ИТИ, г. Иваново; МВТУ им. Баумана; авиационные; ВПИ, г. Воронеж и др.). Ведущие фирмы-разработчики в этой области представлены в таблице 1.2.

Как видно из таблицы 1.2 во всех ранее выполненных работах (способы 1; 2) длина канала течения рабочей среды имеет ограничения и только предложенный автором способ управления режимами дает возможность принципиально решить проблему обработки длинномерных поверхностей (способ 3).

В 1970-80 годы выполнен комплекс исследований по управлению процессом ЭХО длинномерных поверхностей в Казани, Уфе, Ленинграде, Ржеве, основные результаты которых отражены в [6, 19, 35, 64, 66, 77, 85, 86 и др.]. В [85] показаны возможности ЭХО внутренних поверхностей деталей длиной до 17000 мм. Исследованы способы регулирования межэлектродных зазоров, приведенные в таблице 1.2.

Все способы, освещенные в таблице, рассматриваются применительно к обработке поверхностей с длиной более 100 межэлектродных зазоров (МЭЗ), где, как показано в [31], поток электролита в существующих способах имеет пульсации и периодические остановки.

Применимость процесса ЭХО в пульсирующей среде рассмотрена на примерах типовых деталей, имеющих обрабатываемые поверхности различной формы и сечения, что охватывает элементы номенклатуры абсолютного большинства крупногабаритных деталей изделий промышленности.

При изготовлении деталей с большой длиной обрабатываемой поверхности появляется газовая фаза, что вызывает ускоренное перекрытие зазора и остановку потока. При этом на стороне, противоположной входу, у газового пузыря давление резко падает и рабочая среда может свободно вытекать из зазора, продолжается анодное растворение, затухающее по мере вытекания среды, что нарушает точность обработки. В остановленном потоке скорость анодного растворения затормаживается, и поступление газообразных продуктов обработки в зазор снижается, что создает условия для возобновления течения.

Происходит импульс перемещения электролита и вынос газообразных и других продуктов, причем за время паузы большинство растворимых гидроокислов переходит в нерастворимое состояние, что способствует началу химической реакции съема обрабатываемого материала и перехода его в гидроокислы.

Известен способ [97, 30] обработки, по которому на вход в зазор подают воздух, который перемешиваясь с электролитом создает газовоздушную смесь, обладающую большим, по сравнению с чистым электролитом, сопротивлением, но за счет равномерной газовой составляющей, выравнивающей условия обработки на входе в зазор с условиями процесса по длине канала и позволяющей получить одинаковый или управляемый съем, в первом приближении происходящий по закону V = KIS (если зазор S - переменный).

Более поздние варианты подачи газа с использованием эжекции воздуха потоком жидкости показали, что сначала течение происходит под нарастающим давлением и подача газа в зазор без внешнего насоса невозможна, затем скорость потока достигает некоторого предела, возникает процесс эжекции, поступление газа в жидкость, даже без насоса, возрастает, далее начинается торможение потока, прекращение подачи воздуха, т.е. имеет место типичное пульсирующее движение.

Разработка новых способов обработки каналов с изменяемым положением их оси

Соискателем предложены новые способы электрохимической обработки отверстий в листовых заготовках. По первому способу обработку ведут с использованием диэлектрических шаблонов в проточном электролите и электродов-инструментов (рис. 2Л), подключаемых к источнику постоянного тока, где анодом является заготовка. На первом этапе при подключении одного из электродов-инструментов (рис. 2.2) к отрицательному полюсу источника тока электрохимическую обработку ведут через шаблон, находящийся на заготовке со стороны этого электрода-инструмента, до глубины обработки, равной (0,75-0,8) толщины заготовки. На втором этапе электрохимическую обработку ведут при отключении первого электрода-инструмента и подключении второго электрода-инструмента к отрицательному полюсу источника постоянного тока, через другой шаблон, находящийся на заготовке со стороны второго электрода-инструмента, до получения отверстия с размером, заданным по чертежу .

В предлагаемом способе шаблоны устанавливают соосно и согласно положению обрабатываемого отверстия, при этом шаблон со стороны первого электрода-инструмента выполняют с рабочим контуром, эквивалентным контуру обрабатываемого отверстия и уменьшенным на величину бокового уширения отверстия, а другой шаблон - с рабочим контуром, повторяющим профиль обрабатываемого отверстия, заданный по чертежу, кроме того, толщина первого шаблона в два раза тоньше толщины второго шаблона. Способ позволяет управлять положением границ боковых поверхностей каналов за счет смещения положения шаблона изменять положение оси канала.

По второму способу электрохимической обработки листовой заготовки в проточном электролите обработку ведут электродом-инструментом, установленным с зазором относительно заготовки, где заготовка является анодом, а электрод-инструмент - катодом, совершающим колебания в направлении к обрабатываемой заготовке, новым является то, что до включения рабочего напряжения, подаваемого между электродом-инструментом и обрабатываемой заготовкой с нанесенным на ней диэлектрическим шаблоном, измеряют минимальное и максимальное рабочее давление электролита, который подают через электрод-инструмент, в блоке уставок задают предельные значения отклонений от измеренных значений минимального и максимального давления. В процессе ЭХО отслеживают изменение давления электролита в канале его подачи, относительно минимального и максимального значений давления, при превышении максимального давления на величину соответствующей уставки отключают рабочее напряжение, не прекращая подачи электролита, производят промывку межэлектродного зазора, уменьшая давление в нем до рабочего значения, и продолжают процесс ЭХО при вновь включенном напряжении, процесс ЭХО прекращают при снижении текущего давления ниже минимального давления на величину соответствующей уставки. Предложенный способ решает задачу повышения качества электрохимической обработки за счет прерываний процесса анодного растворения при скоплении в межэлектродном зазоре продуктов электрохимической обработки и прекращения процесса сразу после перфорации отверстия.

Оба способа отличаются элементами новизны, и материалы отправлены в комитет по изобретениям для оформления на них патентов. Кроме того, ко второму способу предложено оригинальное устройство для электрохимической обработки листовой заготовки, содержащее электрод-инструмент, устанавливаемый с зазором относительно обрабатываемой заготовки, вибратор, датчик давления, источник рабочего напряжения, новым является то, что содержит диэлектрический трафарет для установки на заготовку, преобразователь сигнала давления, блок памяти, блок уставок, компаратор, первый вход которого соединен с блоком задания уставок, второй и третий входы - с первым выходом преобразователя и выходом блока памяти, вход которого соединен со вторым выходом преобразователя, связанного с датчиком давления, установленного в канале подачи электролита, выполненного в электроде-инструменте, а также выход компаратора через блок отключения источника рабочего напряжения подключен к источнику рабочего напряжения.

На рисунке 2.4 представлено устройство, реализующее заявленный способ. На заготовку 1 накладывают диэлектрический шаблон 2, через зазор устанавливают электрод-инструмент 4, связанный с вибратором 5, задающим возвратно-поступательное движение электроду-инструменту. Через электрод-инструмент 4 в зазор подают электролит 3. На электроде-инструменте укреплен датчик давления 6, например пьезоэлектрический преобразователь, рабочая поверхность которого связана с каналом подачи электролита 3. Выход датчика давления 6 подключен ко входу преобразователя давления 7 , выход которого подключен на вход блока памяти 8 и на вход цифрового компаратора 10, который соединен с блоком уставок 9. Выход компаратора 10 подключен ко входу блока 11 кратковременного или постоянного отключения источника рабочего напряжения 12, выходы которого подключены к электроду-инструменту 4 отрицательным полюсом (катод), а положительным полюсом (анод) к обрабатываемой заготовке 1.

Электрохимическая обработка осуществляется при вибрации электрода-инструмента 4 с возвратно-поступательным движением к обрабатываемой заготовке 1. До включения рабочего напряжения датчиком давления, например пьезоэлектрическим преобразователем 6, измеряют максимальное и минимальное давления в канале подачи электролита, преобразуют их преобразователем 7 в цифровой код. Цифровой код заносят в блок памяти 8, затем включают рабочее напряжение на катод (электрод-инструмент 4) и анод (обрабатываемая заготовка 1).

В процессе ЭХО замеряют текущее значение давления в канале подачи электролита, преобразуют его преобразователем в код и подают на цифровой компаратор 10, где сравнивают текущее значение давления со значением, записанным в блоке 8, максимального давления до начала ЭХО с учетом величины уставки, заданной блоком уставок 9.

Закономерности съема материала при формировании каналов по шаблонам

В модели приняты допущения, что ось и стенки канала прямолинейны, а изменение электрического поля по глубине зависит только от расстояния So. При таких допущениях можно найти угол поворота каналов а (обозначения см. на рисунке 3.4).

В случае заданного минимального сечения канала для прохода охлаждающей среды 2 мм и толщине заготовки 1 мм величина L достигает 5мм, угол р составляет около 87. Тогда по зависимости (3.1) предельный угол а составляет 3340 , что подтверждается прямыми измерениями при экспериментальных исследованиях.

Величину L2 задают из условия протекания расчетного количества охлаждающей среды, a Lt зависит от положения шаблонов, поднутрения (ALi), т.е. увеличения бокового съема материала под шаблоном. В качестве граничного условия принимаем минимальную плотность тока в зоне анодного растворения j=1-1,5 А/см2 и используем метод теории функции комплексного переменного путем конформного отображения физической области зазора на вспомогательные плоскости. S0 - расстояние между катодом-инструментом 1 и заготовкой 2; hi - толщина диэлектрического шаблона 3; h2 - толщина токопроводящего шаблона 4; S - межэлектродный зазор между катодом-инструментом 1 и шаблоном 4; W - скорость прокачки электролита в зазоре; Н - толщина заготовки; /- ширина канала в шаблоне; Li - ширина канала со стороны шаблонов; L2 - размер канала на его выходе; а - угол наклона канала к поверхности заготовки; Р - угол наклона боковой поверхности канала под действием силового поля.

Величины, входящие в выражение (3.7), безразмерные. Здесь К -коэффициент преобразования относительных результатов расчета в физические величины; ф - параметр, характеризующий изменение расстояния под шаблоном от его кромки до границы поднутрения; Е-число Эйлера E=pQ /2Phi , где р - плотность жидкости, Q-объемный расход электролита. Величина подтравливания зависит от ряда технологических факторов: состава электролита, напряжения, подаваемого на электроды, толщины и адгезионных свойств покрытия и др. При подтравливании слой изоляции может подвергаться механическому воздействию потока жидкости, приводящему к его отрыву или разрушению.

Разработка методики расчета поднутрения (подтравливания) под изоляцию и гидродинамического воздействия на изоляцию потока электролита при использовании одно- и двухслойных покрытий будет способствует повышению точности электрохимического формообразования.

В работе рассматривается модель подтравливания с учетом напряженности неодномерного поля в окрестности кромки изоляции и расчет механического воздействия на эту кромку потока электролита в зазоре; учитывается двухмерность электростатического поля в зазоре при допущениях потенциальности этих полей, электронейтральности межэлектродного пространства и равномерности поляризации электродов.

Течение электролита описывается с затеканием его в зону подтравливания. При этом имеет место резкое искривление траекторий частиц, приводящее к возрастанию инерционных сил, действующих на частицу, по сравнению с силами вязкости. Принято описание такой движущейся среды моделью идеальной несжимаемой жидкости. Поток считается в окрестности кромки плоскопараллельным и потенциальным с выполнением в нем закона Бернулли.

Расчет прочностных характеристик выполняется в рамках теории сопротивления материалов. Разработаны алгоритмы расчета подтравливания и механического воздействия. Результаты расчетов используются при выборе технологических режимов обработки.

Расчеты выполнены на основе нескольких модельных схем при допущениях значительного превышения величины съема над величиной подтравливания и их соизмеримости, а также при однослойном и двухслойном покрытии анодной поверхности. При расчете подтравливания под однослойное диэлектрическое покрытие схема окрестности кромки изоляции будет иметь вид, показанный на рисунке 3.5. АВ - прямолинейная граница непрофилированного катода-инструмента; BCD-граница диэлектрического покрытия, параллельная АВ; DA-граница анода-детали, ортогональная CD Рисунок 3.5. Схема образования подтравливания при одностороннем диэлектрическом шаблоне Толщиной покрытия CD в расчетах подтравливания пренебрегаем, при расчете CD полагается, что точка А удалена от точек D и С на бесконечно большое расстояние.

Проектирование технологического процесса изготовления каналов с изменением вектора оси

В качестве исходных данных для проектирования технологического процесса (ТП) необходимо иметь: чертеж листовой заготовки с информацией о материале {марка, плотность у и др.), его состоянии, геометрических размерах (ширине В, толщине Н, наклоне оси а) канала, о размещении охлаждающих отверстий, технологических требованиях к детали. Подготовительный этап создания процесса включает: расчет и выбор технологических режимов обработки; проектирование шаблонов; нанесение шаблонов на заготовку; Рабочий этап ТП формирования профиля каналов выполняется плоским электродом по расчетным или выбранным режимам обработки. Заключительная часть ТП содержит удаление шаблона с детали, контроль геометрии, качества поверхностного слоя каналов.

На подготовительном этапе ТП по заданному материалу заготовки выбирают состав рабочей среды (электролита), назначают температуру, рассчитывают удельную электропроводность (%), далее назначают напряжение на электродах (U), ограниченное возможностью коротких замыканий. Рекомендованный диапазон напряжений 12-18 В. Для выбранного электролита, виду материала заготовки находят потери напряжения (ДІІ), выход по току (г), электролитический эквивалент (А).

Толщина диэлектрического шаблона должна рассчитываться на прочность по зависимостям, приведенным в главе 3. При этом плечо изгиба зависит от поднутрения, величина которого рассчитывается или выбирается по номограммам. Технически выполнимы шаблоны с минимальной толщиной не менее 0,1 мм.

Минимальный зазор для прокачки электролита (S) выбирают из условия получения сплошного потока и выноса продуктов обработки. Для неподвижных электродов S 0,2 мм. Таким образом, величина S0 должна быть более 0,4-0,5 мм (практически для рассчитываемого случая So" 0,5-0,8 мм).

При Н 2Нп обработка сквозных каналов рассматриваемым методом с использованием выбранных технологических режимов не осуществима.

Рассчитывают по зависимостям главы 3 предельное поднутрение (AL) в конце времени обработки канала. При этом принимают поднутрение со стороны металлического шаблона незначительным и не учитывают при проектировании диэлектрического шаблона. Размеры перемычек (Вп) диэлектрического шаблона рассчитывают по зависимости

Затем назначают или рассчитывают напряжение (иш), подаваемое на металлический шаблон. В качестве граничного условия принимают минимальную плотность тока на поверхности шаблона, гарантирующую его сохранность. Обычно иш=3-4 В.

Выполненные расчеты позволяют спроектировать шаблоны. Для этого на чертеж контура каналов наносят со стороны, противолежащей металлическому шаблону, контур диэлектрического шаблона со смещением в сторону канала на величину поднутрения ДЬь плавно сопрягают его с контуром канала со стороны металлического шаблона, делают смещение осей каналов на величину а, проектируют противолежащий шаблон, изображают все каналы с расчетным шагом L.

Далее по известной технологии наносят диэлектрический шаблон (или шаблоны) на заготовку, выполняют металлический шаблон (или шаблоны) и устанавливают его (или их) (например, на клей) на поверхность первого шаблона со стороны наклона оси канала, (см. рис. 3.16).

Рассматриваемая группа объединяет большое число электрохимических станков, общим признаком которых является отсутствие перемещения электродов в процессе обработки. Взаимные перемещения агрегатов, как правило, выполняют функции приведения электродов в рабочее положение или транспортирования заготовок между позициями станка. Вид операций ЭХРО (удаление заусенцев, скругление кромок, контурная обработка) определяет конструкцию катода и режимы работы, практически не отражается на конструктивном исполнении станка.

Похожие диссертации на Дискретная электрохимическая обработка каналов с управляемым положением их оси