Zapisz się na NEWSLETTER

Jeśli chcesz otrzymywać informację o nowościach na stronie wypełnij poniższy formularz.

E-mail:

ANALIZA I MODELOWANIE PROCESU OBRÓBKI ELEKTROCHEMICZNEJ KRZYWOLINIOWYCH POWIERZCHNI OBROTOWYCH


Jerzy Sawicki
Rok: 2013
ISBN: 978-83-61314-55-4
ISSN: 0209-0597

Praca jest próbą kompleksowej analizy i  modelowania procesu obróbki elektro-chemicznej bezstykowej powierzchni obrotowych, w ogólności  powierzchni o dowol-nych krzywoliniowych kształtach w różnych układach kinematycznych ruchu elektrody roboczej.
W pracy przedstawiono istotę obróbki elektrochemicznej, jej zalety i wady, doko-nano  szczegółowej charakterystyki procesu obróbki elektrochemicznej, w szczególno-ści obróbki elektrochemicznej bezstykowej (kształtowej).  
Przeprowadzono rozważania odnoszące się do obróbki ECM powierzchni kształ-towych, w szczególności do procesu drążenia elektrochemicznego profilową elektrodą roboczą. Zwrócono uwagę na etapy projektowania procesu obróbki ECM oraz przed-stawiono istotę modelowania matematycznego procesu obróbki ECM powierzchni kształtowych.
Zaproponowano opis matematyczny ewolucji kształtu powierzchni obrotowych  o dowolnym krzywoliniowym zarysie. Opisano procesy fizykochemiczne obróbki (pro-cesy związane z przepływem ładunku, hydrodynamiczne, cieplne, elektrodowe). Sfor-mułowano  układ równań wynikający z zasad zachowania masy, pędu, energii opisujący w ogólności przepływ ośrodka wielofazowego w szczelinie międzyelektrodowej. Doko-nano odpowiednich uproszczeń, formułując ostateczną postać wektorową układu rów-nań ruchu mieszaniny elektrolitu i wodoru opisującego przepływ ośrodka podczas pro-cesu obróbki ECM.
Przedstawiono konfigurację pola przepływu mieszaniny elektrolitu i wodoru  w szczelinie międzyelektrodowej dla którego sformułowano w krzywoliniowym orto-gonalnym układzie współrzędnych równania ruchu odpowiednio, dla przepływu lami-narnego i turbulentnego. Sformułowany układ równań ruchu mieszaniny słuszny dla przepływu trójwymiarowego uproszczono do postaci opisującej przepływ osiowosyme-tryczny. W obszarze przepływu laminarnego wyróżniono dwie klasy oszacowań odnie-sione do składowych prędkości i ciśnienia, na podstawie których, przedstawiono układy równań ruchu opisujące stosowne klasy przepływu mieszaniny elektrolitu i wodoru. Przepływ turbulentny opisano za pomocą uśrednionego układu równań Naviera-Stokesa  (równań Reynoldsa), dokonując stosownych uproszczeń charakterystycznych dla prze-pływów w cienkich warstwach. Dla przedstawionych równań sformułowano warunki brzegowe. Omówiono metody analityczne i numeryczne rozwiązania przedstawionych równań ruchu mieszaniny elektrolitu i wodoru. Sformułowano całki równań ruchu dla przepływu laminarnego i turbulentnego, przedstawiając rozkłady prędkości i ciśnienia w szczelinie międzyelektrodowej oraz koncentracji objętościowej wodoru w warunkach przepływu laminarnego i turbulentnego.  
Przeprowadzono analizę numeryczną procesu obróbki ECM powierzchni obroto-wych. Do rozwiązania równania ewolucji kształtu przedmiotu obrabianego zapropono-wano metodę numeryczną Eulera.  
Równanie wynikające z zasady zachowania energii rozwiązano MRS. Biorąc pod uwagę dokładność i stabilność schematu numerycznego dla rozwiązania problemu, zastosowano metodę Cranka-Nicholsona Przybliżone równanie różnicowe rozwiązano metodą iteracji.  
Praca zawiera opis metodyki projektowania geometrii elektrody roboczej. Obli-czeniowa korekcja geometrii elektrody roboczej zwana zagadnieniem odwrotnym jest podobna do korekcji elektrody uzyskanej w wyniku kolejnych prób doświadczalnych.  
Sformułowano algorytmy symulacji komputerowej procesu obróbki elektroche-micznej i projektowania elektrody roboczej metodą korekcji.  
Przedstawiono opis opracowanego w środowisku Delphi 7 programu kompu-terowego symulacji obróbki elektrochemicznej powierzchni obrotowych Sym_ECM/CAM_2.0.  
Przeprowadzono symulacje numeryczne procesu obróbki ECM powierzchni kształtowych osiowosymetrycznych. Analizie numerycznej poddano proces kształtowa-nia elektrochemicznego dla trzech charakterystycznych powierzchni obrotowych,  wy-znaczających szczelinę międzyelektrodową: stożkowych, kulistych i o dowolnym zary-sie krzywoliniowym. Symulacje numeryczne przeprowadzono dla różnych konfiguracji kinematycznych ruchu elektrody roboczej i przedmiotu obrabianego.
Badania doświadczalne wykonano na zaproponowanym stanowisku badawczym dostosowanym do badań eksperymentalnych procesu obróbki ECM powierzchni obro-towych. Uwagę skierowano na badania weryfikujące wariant obróbki ECM o złożonym ruchu przedmiotu obrabianego PO i elektrody roboczej ER. Badania weryfikacyjne polegały na porównaniu kształtu przedmiotu obrabianego PO zmierzonego po obróbce elektrochemicznej w zadanym czasie obróbki z wynikami symulacji komputerowej przy takich samych parametrach obróbki.
W podsumowaniu pracy omówiono otrzymane wyniki  badań teoretycznych i do-świadczalnych oraz sformułowano przewidywane możliwości dalszych badań w zakre-sie podjętego tematu podjętego w pracy.




TA STRONA UŻYWA COOKIE. Ta strona używa informacji zapisanych za pomocą plików cookies. Więcej informacji na stronie Polityce prywatności. Korzystając ze strony wyrażasz zgodę na używanie plików cookies, zgodnie z aktualnymi ustawieniami przeglądarki.