Файл: Методические указания к практическим занятия по дисциплине Процессы и операции формообразования для студентов направления 151900. 62 Конструкторскотехнологическое обеспечение машиностроительных производств.doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 22.11.2023

Просмотров: 210

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
мм).

Находим объём металла, удаляемого одним импульсом, по формуле 5.4:

мм3.

Определяем объём металла, удаляемого суммарной энергией импульса, в 1 Дж (чтобы использовать выражение 5.7, необходимо затратить энергию не менее 1 Дж).

мм3.

Определяем производительность чистового процесса ЭЭО по формуле 5.7 ( ).

мм3/с = 22,617 мм3/мин.

Скорость перемещения электрода-инструмента, с учётом при­пусков под чистовую обработку, (рис. 5.1 в зависимости от пло­щади обработки) распределится по двум уровням, формула 5.9:

мм/мин; ( мм2);

мм/мин; ( мм2).

Определяем основное время по двум уровням скорости (фор­мула 5.10):

мин.

мин.

Находим основное время чистовой обработки

мин.

Таким образом, согласно условиям задачи, определены сле­дующие параметры ЭЭО:

для черновой обработки: электроимпульсный режим, масло индустриальное 20;

= 500 А; = 30 В; Гц; q = 1; Дж; с;


мм/мин; мин; мм3/мин; мкм;

для чистовой обработки: электроискровой режим, прямой; диэлектрическая жидкость - пиронафт;

= 50 А; = 150 В; с;q = 2; Дж;

мкм; мм/мин; мм/мин; мин.
Размерная электрохимическая обработка металлов

Определение скорости и производительности электрохимической обработки (ЭХО)

В основе процесса ЭХО находится анодное растворение ме­талла в среде электролита под действием электрического тока. Ос­новным технологическим показателем этого процесса является ско­рость растворения

м/с, (5.12)

где - коэффициент выхода по току, характеризующий долю полезного использования тока в зависимости от обрабатываемых материалов);

-электрохимический эквивалент, кг/А·с;

- удельная электропроводимость электролита, См/м (См - сименс, электрическая проводимость проводника сопротивлением 1Ом);

- напряжение, В;


- плотность обрабатываемого материала, кг/м3;

s - межэлектродный зазор, м.

Существуют две основные схемы ЭХО, а именно, с неподвиж­ным электродом-инструментом и с подвижным электродом-инст­рументом (рис. 5.4).



Рис. 5.4- Схема ЭХО: а) с неподвижным электродом-инструмен­том; б) с подвижным электродом-инструментом

По схеме с неподвижным электродом-инструментом и -межэлектродные промежутки в начале и в конце процесса, а Z - технологический припуск. По этой схеме с увеличением межэлект­родного промежутка уменьшаются скорость и производительность анодного растворения.

Если обозначить приращение межэлектродного зазора за время , то скорость одного растворения металла будет

. (5.13)

Из данного выражения определяем время, необходимое для удаления припуска на обработку,

. (5.14)

Среднюю скорость анодного растворения при неподвижных электродах-инструментах находим из выражения

. (5.15)

Время, за которое снимается припуск на обработку, является основным временем ( ).

По схеме с подвижным электродом-инструментом, (рис. 5.3,б) межэлектродный зазор остаётся постоянным.

Скорость одного растворения равна скорости инструмента и определяется по формуле 5.13. Основное время ЭХО определяется из выражения


. (5.16)

Производительность процесса ЭХО для обеих систем нахо­дим из выражения

, (5.17)

где S - площадь обрабатываемой поверхности.

Для правильного выбора источника питания ЭХО, необходи­мо знать силу выходного тока, которую определяем по формуле

[A]. (5.18)
Определение гидродинамических параметров ЭХО
Для обеспечения стабильности съёма металла с заготовки не­обходимо иметь скорость потока электролита, достаточную для выноса из межэлектродиого промежутка отходов обработки. Ско­рость электролита определяем по формуле

м/с, (5.19)

где k = 4,64 - безразмерный коэффициент;

v - кинематическая вязкость электролита в пределах диффу­зионного слоя ( мм/с);

- длина участка заготовки, на котором происходит анод­ное растворение в направлении течения электролита;

- коэффициент выхода по току;

- электрохимический эквивалент;

- удельная электропроводимость электролита;

- плотность электролита вместе с продуктами обработки (она превышает плотность электролитов и принимается кг/м3);

D - коэффициент диффузии, изменяющийся в зависимости от кон­центрации электролита и его температуры, м2/с (характеризует диффузионный слой, приэлектродный, в котором концентрация переменна);

- массовая концентрация продуктов обработки на аноде ( = 0,92...0,97);


- массовая концентрация продуктов обработки в элект­ролите на входе в межэлектродный зазор, зависящий от степени очистки элемента ( = 0,02...0,005);

s - межэлектродный зазор.

Если длина участка обработки по направлению потока элект­ролита достаточно велика ( ), то после определения скоро­сти элемента по формуле 5.9 делают проверочный расчёт, учиты­вающий нагрев электролита, по следующей формуле

[м/с], (5.20)

где J - плотность тока, А/м2, ;

- средняя плотность электролита;

С - удельная теплоёмкость электролита;

- разность температур на выходе из зазора ( ) и на вхо­де в него( ).

Окончательно рабочую скорость электролита определяют из условия

. (5.21)

Для прокачки электролита и выноса продуктов обработки из межэлектродного промежутка применяют специальные насосы (на­пример, центробежные). Для подбора промышленного насоса не­обходимо рассчитывать его напор и подачу.

Подачу насоса определим из выражения

3/с], (5.22)

где - коэффициент, учитывающий степень изнашиваемости насоса ( = 1,5...2,0);

- площадь поперечного сечения межэлектродного промежутка.

Для нахождения напора насоса (Н) необходимо знать пере­пады давления ( и