Theoretical analysis of electrochemical machining with a vibrating electrode.

• Autorzy: Paczkowski T. , Sawicki J.

Warianty tytułu

PL

Analiza teoretyczna obróbki elektrochemicznej elektrodą roboczą drgającą.

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper theoretical analysis of electrochemical machining with a vibrating electrode has been presented. Physical phenomena which perform in the interelectrode gaps have been described by the system of partial differential equations resulting from mass, momentum and energy conservations of electrolyte in the gaps. Formulated in this paper equations describing evolution of shape of anode workpiece and flow of electrolyte (mixtures of liquid and gas) in gaps, have been simplified introducing assumptions related to flow, volume fraction and thickness of gaps, and then have been solved partly analitycally, partly numerically. For assumed parameters of electrochemical parameters of electrochemical machining calculations have been done, presenting results of calculations in transverese and longitudinal section of interelectrode gaps for one full-up oscillation cycle in quasi-stationary state. Distributions of longitudinal and transverse velocity of flow electrolyte, pressure, distribution of temperature and of selected physical sizes of electrochemical machining (current density, volume fraction) have been presented on graphs.

PL

W pracy przedstawiono analizę teoretyczną obróbki elektrochemicznej elektrodą kształtową drgającą. Modelowanie obróbki ECM polega na wyznaczeniu zmian grubości szczeliny międzyelektrodowej, ewolucji kształtu powierzchni obrabianej w czasie oraz rozkładów wielkości fizykochemicznych charakteryzujących obszar obróbki, jak rozkład prędkości przepływu, rozkład ciśnienia statycznego elektrolitu, temperatury i koncentracji objętościowej fazy gazowej. Zjawiska fizyczne występujące w szczelinie międzyelektrodowej opisano układem równań różniczkowych cząstkowych wynikających z bilansu masy, pędu i energii przepływającego elektrolitu w szczelinie. Sformułowane w pracy równania zmiany kształtu powierzchni obrabianej oraz płaskiego przepływu elektrolitu (mieszanicy cieczy i gazu) w szczelinie uproszczono, wprowadzając założenia dotyczące przepływu, rozkładu objętościowej koncentracji fazy gazowej oraz grubości szczeliny, a następnie rozwiązano częściowo analitycznie, częściowo numerycznie. Dla założonych parametrów obróbki przeprowadzono obliczenia, przedstawiając wyniki obliczeń w przekroju poprzecznym i wzdłużnym szczeliny międzyelektrodowej dla jednego okresu drgań w stanie quasi-stacjonarnym. Na wykresach przedstawiono rozkład prędkości zdłużnej, poprzecznej przepływu elektrolitu, ciśnienia, rozkład temperatury oraz rozkład wybranych wielkości fizycznych obróbki elektrochemicznej (gęstość prądu, koncentracji objętościowej fazy gazowej).

Słowa kluczowe

EN

electrochemical machining; vibrating electrode; electrolyte flow

PL

obróbka elektrochemiczna; elektroda drgająca; przepływ elektrolitu

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN ; De Gruyter
• Czasopismo: Advances in Manufacturing Science and Technology
• Rocznik: 2003
• Tom: Vol. 27, nr 4
• Strony: 45--63
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Paczkowski T.

• University of Technology & Agriculture. Faculty of Mechanical Engineering, ul. Prof. Sylwestra Kaliskiego 7, 85-791 Bydgoszcz

autor

Sawicki J.

• University of Technology & Agriculture. Faculty of Mechanical Engineering, ul. Prof. Sylwestra Kaliskiego 7, 85-791 Bydgoszcz

Bibliografia

• [1] A. RUSZAJ: Niekonwencjonalne metody wytwarzania elementów maszyn i narzędzi. IOS, Kraków 1999.
• [2] J. KOZAK: Kształtowanie powierzchni obróbką elektrochemiczną bezstykową (ECM). Prace Naukowe PW, Mechanika 41. Wyd. Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1976.
• [3] K. ŁUBKOWSKI: Stany krytyczne w obróbce elektrochemicznej. Prace Naukowe, Mechanika 163. Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa 1996.
• [4] L. DĄBROWSKI: Podstawy komputerowej symulacji kształtowania elektrochemicznego. Prace Naukowe, Mechanika 154. Wyd. Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1992.
• [5] J. KOZAK: Zagadnienie geometrii elektrod w procesie kształtowania elektrochemicznego. Arch. Bud. Maszyn, 14(1967)2.
• [6] J. KOZAK: Mathematical models for computer simulation of electrochemical machining process. J. Mat Proc. Techn., 76(1976).
• [7] A.D. DAVYDOV, J. KOZAK: Vysokoskorostnye elektrokhimicheskoe formoobrazovanie, Nauka, Moskva 1990.
• [8] R. GRYBOŚ: Podstawy mechaniki płynów. PWN, Warszawa 1998.
• [9] Т. PACZKOWSKI, J. SAWICKI: Symulacja komputerowa procesu ECM w oparciu o dwuwymiarowy model przepływu elektrolitu między płaskimi elektrodami, Zeszyty Naukowe ATR, Mechanika 53, Bydgoszcz 2002.