Литература

1. Бабаков А.А. Нержавеющие стали. Свойства и химическая стойкость в различных агрессивных средах / А.А. Бабаков. М.: Машиностроение, 1956. 196 с.

2. Петров Ю.Н. Основы повышения точности электрохимического формообразования / Ю.Н. Петров и др. Кишинев: Штииница, 1977. 152 с.

3. Черепанов Ю.П. Электрохимическая обработка в машиностроении / Ю.П. Черепанов, Б.И. Самецкий. М.: Машиностроение, 1972. 117 с.

4. Седыкин Ф.В. Размерная электрохимическая обработка деталей машин / Ф.В. Седыкин. М.: Машиностроение, 1975. 301 с.

5. Мочалова Г.Л. Влияние микроструктуры стали на обрабатываемость ее электрохимическим методом / Г.Л. Мочалова // Вестник машиностроения, 1970. № 8. С. 51-53.

6. Смоленцев В.П. Технология электрохимической обработки внутренних поверхностей / В.П. Смоленцев. М.: Машиностроение, 1978. 176 с.

Воронежский государственный технический университет

УДК 621.9.047

А.И. Болдырев

МЕТОДИКА РАСЧЕТА РЕЖИМОВ

КОМБИНИРОВАННОЙ ОБРАБОТКИ

В работе приведены особенности расчета режимов комбинированной электрохимикомеханичекой обработки, сочетающей анодное растворение и поверхностное пластическое деформирование осесимметричных внутренних поверхностей и каналов различного профиля в высоконагруженных деталях машин

Рассматривается 2 варианта расчета режимов:

- припуск в заготовке имеет широкий допуск и глубину наклепа, превышающую припуск на комбинированную обработку;

- наклеп имеет незначительную глубину и погрешность заготовки близка к допуску на изменение припуска под комбинированную обработку.

В первом случае необходимо предусмотреть операцию (чаще всего термическую) для снятия остаточных напряжений и наследственного наклепа. По [1] устранение поверхностного наклепа термообработкой возможно для сталей и многих сплавов. Но при этом остается 7-10 % наклепа, что требует удаление поверхностного слоя до достижения минимальной степени наклепа (близкой к нулевой величине).

Во втором варианте такая операция может отсутствовать.

Прямым измерением устанавливают величину припуска по ходу перемещения инструмента в процессе обработки и оценивают топографию припусков под анодное растворение . Здесь учитывается упругое перемещение в зоне обработки калибрующим элементом

.

Скорость растворения припуска зависит от величины подачи инструмента по предложенной схеме с расчетной величиной силы перемещения инструмента. Сам механизм анодного растворения имеет существенные отличия от классических представлений о таком процессе: он совмещает обработку неподвижным электродом в период остановки инструмента и формообразование поверхностного слоя (в том числе микрогеометрии) в период его перемещения, когда зазор поддерживается постоянным, равным величине, заложенной в конструкции инструмента.

Тогда среднее время удаления припуска составит

,

где - время анодного растворения припуска при отсутствии продольной подачи инструмента;

- время обработки при движении инструмента, где происходит, в основном, формирование микропрофиля после анодного растворения;

или

,

где – плотность материала заготовки;

– выход по току;

– электрохимический эквивалент материала заготовки;

– удельная проводимость рабочей среды;

– напряжение на электродах;

– потери напряжения;

– длина рабочей части электрода;

– средняя скорость подачи инструмента, зависящая от , , , обрабатываемости материала заготовки.

По способу электрохимикомеханической обработки [2] обработку ведут с использованием комбинированного электрода-инструмента, выполненного из изолированных один от другого инструмента для электрохимической обработки инструмента для калибрующего протягивания. Основным параметром процесса такой комбинированной обработки является сила подачи, рассчитываемая согласно рекомендациям [3] или устанавливаемая экспериментально.

В соответствии с принятой моделью для расчета режимов комбинированной электрохимикомеханической обработки внутренних поверхностей [2] разработан алгоритм решения задачи, структурная схема которого приведена в [4].

В основе расчета лежит выполнение условия массовыноса [5], когда масса удаленных в процессе анодного растворения продуктов обработки меньше или, в крайнем случае, равна массе продуктов обработки, которые могут быть вынесены из зоны анодного растворения потоком электролита с выбранными гидродинамическими характеристиками. Итерация расчета осуществляется по времени.

Итогом расчета является определение продольной силы, по величине которой выбирается силовой элемент установки, необходимый для реализации комбинированного процесса.