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: 211

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
) на входе в межэлектродный промежу­ток и на выходе из него, для перемещения электролита и газооб­разных продуктов обработки. Кроме того, следует учесть местные потери ( ), путевые потери ( ), противодавления на вы­ходе ( ) и дополнительный напор ( ) для перемещения электролита от насоса к заготовке и вдоль неё.

, (5.23)

где - плотность жидкости;

g - ускорение свободного падения.

Перепад давления находим через среднюю скорость электро­лита

Па, (5.24)

где - динамическая вязкость, кг/(см)

s - величина зазора.

Перепад давления, необходимый для выноса газообразных продуктов обработки (водорода), находим по формуле

Па, (5.25)

где - противодавление на выходе электролита из зазора, со­здаваемая для устранения разрыва струи ( кПа);

- коэффициент, увеличивающий в соотношении между объё­мом твёрдых и газообразных продуктов обработки ( = 0,11...0,12);

J - плотность тока , А/м2;

S - площадь обрабатываемой поверхности.

Путевые потери зависят от конструкции трубопро­водов, их длины, скорости и вязкости электролита и рассчитыва­ются для конкретных условий.


Местные потери напора рассчитывают по значениям коэффици­ентов местных сопротивлений трубопровода и скорости жидкости

. (5.26)

Дополнительный напор зависит от высоты расположения на­соса относительно обрабатываемой заготовки ( ) и положения заготовки при обработке ( ):

. (5.27

В таблице 5.2 приведены значения скоростей и напоров элек­тролита, рекомендуемые для различных схем ЭХО.

Таблица 5.2-Значения скоростей и напоров электролита



Схема обработки

Скорость электролита , м/с

Противодавление , Па

Напор насоса Н, м

1

Обработка неподвижным электродом-инструментом

12…20

(0,2…0,5)105

30…80

2

Прошивание:

мелких полостей

крупных полостей


6…10

10…16


(1…1,5)105

(0,5…0,8)105


100…150

30…80

3

Точение

10…15

(0,1…0,5)105

30…50

4

Протягивание

9…18

(0,2…1,5)105

40…80

5

Разрезание:

диском

электродом-проволокой


10…12

6…18











6

Шлифование

12…15

(0,2…0,5)105

30…80


Из каталога серийно выпускаемых насосов подбирают насос с характеристиками, близкими к расчётным.


Оценка точности ЭХО

Точность размеров и формы детали (рис.5.5) зависят от погрешности электрода - инструмента и от погрешностей, вызванных отклоне­ниями режимов ЭХО (колебание электродинамических парамет­ров, изменение свойств электролита, колебание температуры и т.д.). Значительное влияние на точность детали оказывает коле­бание припуска заготовки. В конце обработки погрешность дета­ли должна быть в пределах допуска на деталь , .



Рис. 5.5- Схема образования погрешности обработки: I-I - контур исходной заготовки; II-II - контур детали

По схеме с неподвижным электродом-инструментом погреш­ность детали определяем по формуле

, (5.28)

где - погрешность заготовки.

В формуле 5.28 первая составляющая характеризует реальный размер обработки с учётом погрешности заготовки и колебания­ми параметров ЭХО, а вторая составляющая показывает ожидае­мый номинальный размер обработки.

По схеме с подвижным электродом-инструментом погреш­ность детали находим из выражения

. (5.29)

Для случая идеального процесса ЭХО на погрешность обра­ботки оказывает влияние только погрешность заготовки, тогда при постоянной скорости электрода-инструмента формулу 5.29 приве­дем в виде

. (5.30)

Наибольшее влияние на общую погрешность обработки ока­зывают: нестабильность электропроводности электрода, колебания зазора и выхода по току (до 50 % от общей погрешности); отклоне­ния от расчётного режима течения электролита (до 20 %); упругие и температурные деформации (до 15 %); погрешности настройки и установки (до 15 %).

Определение основных технологических параметров процесса ЭХО

Задача.По схемам с неподвижным и подвижным элект­родами-инструментами определить основные технологические и гидродинамические параметры и погрешность обработки при изготовлении методом ЭХО паза в пластине из стали 65Г (55...60HRC) (рис. 5.6) при следующих условиях:

- состав электролита NaCl (25 %);

- коэффициент выхода по току = 0,9;

- электрохимический эквивалент кг/(Ас);

- удельная электропроводимость электролита См/м;

- плотность обрабатываемого материала кг/м3;

- плотность продуктов обработки в электролите кг/м3;

- массовая концентрация продуктов обработки на аноде Са = 0,92;

- массовая концентрация продуктов обработки в электроли­те С = 0,02;

- безразмерный коэффициент k = 4,64;

- динамическая вязкость электролита кг/см;

- кинематическая вязкость электролита м/с;

- коэффициент диффузии м2/с;

- начальный межэлектродный зазор м;

- напряжение U = 10 В;

- длина обработки 0,1 м;

- погрешность заготовки мм;

- обрабатываемая заготовка установлена на 1 м выше насоса для прокачки электролита.



Рис. 5.6- Эскиз обрабатываемой детали

Решение:

Определяем скорость анодного растворения, основное время и производительность ЭХО.


а). Схема с подвижным электродом-инструментом

Скорость одного растворения и скорость перемещения элект­рода-инструмента определяем по формуле 5.13:

м/с мм/мин.

Основное время находим по формуле 5.5:

мин.

Производительность процесса определяем по формуле 5.6:

мм3/мин,

где мм2.

б). Схема с неподвижным электродом-инструментом

Скорость анодного растворения по мере съёма припуска бу­дет уменьшаться по гиперболической зависимости. Поэтому для нахождения средней скорости определяем время, необходимое для удаления припуска, равное основному времени, по формуле 5.3:

с мин.

Находим среднюю скорость ЭХО по формуле 5.4:

мм/мин.

Производительность ЭХО по данной схеме

мм3/мин.

По формуле 5.7 определяем силу выходного тока, которая будет одинаковой для схем с подвижным и с неподвижным элект­родами-инструментами:

А.

Определяем гидродинамические параметры процесса ЭХО.

Находим скорость потока электролита (по формуле 5.8):



м/с.

Так как по условию задачи длина участка обработки , то проверочный расчёт по формуле 5.7 не проводим.

Примем рабочую скорость электролита м/с. Эта ско­рость потока электролита должна обеспечить полный вынос про­дуктов обработки по схемам с неподвижным и подвижным элект­родами-инструментами.