ECM machining of curvilinear rotary surfaces by a shaping tool electrode performing composite motion

• Autorzy: Sawicki J.

Warianty tytułu

PL

Obróbka ECM powierzchni obrotowych elektrodą kształtową o złożonym ruchu roboczym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper deals with a theoretical analysis of curvilinear rotary surface machining (ECM) by a shaping electrode tool of composite motion. The tool electrode motion is a combination of a rotary motion and a motion whose vibration direction is consistent with the tool forward movement. An equation describing the curvilinear rotary surface shape evolution, and an equation of the electrolyte and gas mixture flow through the gap between curvilinear rotary surfaces, have been formulated. Calculations have been performed for the assumed machining parameters, depicting calculation results along the interelectrode gap. Distributions of: gap thickness, current density, void fracture, temperature, electrolyte flow rate and pressure have been presented in charts.

PL

W pracy przeprowadzono analizę teoretyczną obróbki ECM powierzchni obrotowych elektrodą kształtową o złożonym ruchu roboczym. Jest złożeniem ruchu obrotowego i ruchu drgającego zgodnie z kierunkiem posuwu narzędzia. Sformułowano równania opisujące ewolucję kształtu krzywoliniowej powierzchni obrotowej oraz przepływu mieszaniny elektrolitu i gazu w szczelinie między krzywoliniowymi powierzchniami obrotowymi. Dla założonych parametrów obróbki prowadzono obliczenia w funkcji długości szczeliny międzyelektrodowej. Uzyskano rozkłady: szerokości szczeliny, gęstości prądu, stężenia objętościowej fazy gazowej, temperatury, prędkości przepływu elektrolitu, ciśnienia.

Słowa kluczowe

EN

electrochemical machining; electrolyte flow; mathematical model

PL

obróbka elektrochemiczna; przepływ elektrolitu; model matematyczny

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN ; De Gruyter
• Czasopismo: Advances in Manufacturing Science and Technology
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 34, nr 2
• Strony: 31--46
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys.

Twórcy

autor

Sawicki J.

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

Bibliografia

• [1] J.F. WILSON: Practice and theory of electrochemical machining. Wiley, New York 1971.
• [2] J.A. McGEOUGH: Principles of electrochemical machining. Chapman & Hall, London 1974.
• [3] A. RUSZAJ: Niekonwencjonalne metody wytwarzania elementów maszyn i narzędzi. IOS, Kraków 1999.
• [4] J. KOZAK: Kształtowanie powierzchni obróbką elektrochemiczną bezstykową (ECM). Prace naukowe, Mechanika nr 41, Wydawnictwo Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1976.
• [5] J. KOZAK: Mathematical models for computer simulation of electrochemical machining process. Journal of Materials Processing Technology, 76 (1976).
• [6] L. DĄBROWSKI: Podstawy komputerowej symulacji kształtowania elektrochemicznego. Prace Naukowe, Mechanika z. 154, Wydawnictwo Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1992.
• [7] K. ŁUBKOWSKI: Stany krytyczne w obróbce elektrochemicznej. Prace naukowe, Mechanika z. 163, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1996.
• [8] H. TIPTON: Calculation of tool shape for ECM in fundament of Electrochemical Machining (Edited by C.I. Faust), Proc. Electrochemical Society Softbound Symposium Series, Princeton 1971.
• [9] J.M. FITZ-GERALD, J. McGEOUGH, A. Marsh, L McL.: Mathematical theory of electrochemical machining 2. Anodic shaping. J. Inst. Maths Appl., 5 (1969).
• [10] RC. ALKIRE, T. BERGH, R.L. Sani: Predicting electrode shape change with use of finite element methods, J. Electrochem. Soc., 125 (1978).
• [11] A.D. DAWYDOW. J. KOZAK: Wysokoskorostnyje elektrochimiczeskoje formoobrazowanije. Nauka, Moskwa 1990.
• [12] R. SAUTEBIN, H. FROIDEVAUX, D. LANDOLT: Theoretical and experimental modeling of surface leveling in ECM under primary current distribution conditions. J. Electrochem. Soc., 127 (1980) 5.
• [13] V.K. JAIN, P.C. PANDEY: Tooling design for ECM-A finite element approach. J. Engng Industry, 103 (1981).
• [14] G.A. PRENTICE, C.W. TOBIAS: A survey of numerical methods and solution for current distribution problems. J. Electrochem. Soc., 119 (1982) 1.
• [15] R. BIALECKI, R. NAHLIK, M. LAPKOWSKI: Applying the boundary element method to electrochemical calculations of primary current distribution. Electrochim. Acta, 19 (1984) 7.
• [16] E.C. HUME III, W.M. DEEN, R.A. BROWN: Comparison of boundary and finite element methods for moving-boundary problems governed by a potential. J. Numer. Methods Engng, 21 (1985).
• [17] Y. ZHOU: Finite element analysis of electrochemical machining problems validity of electroneutrality assumption, and flow in solution crystal growth system. Ph.D. thesis. Department of Chemical Engineering and Materials Science, University of Minnesota. Minneapolis 1995.
• [18] G.A. PRENTICE, C.W. TOBIAS: Simulation of changing electrode profiles. J. Electrochem. Soc., 119 (1982) 1.
• [19] J.O. DUKOVIC: Computation of current distribution in electrodeposition. A review. IBM J. Res. Develop., 34 (1990).
• [20] J. SAWICKI, J. PACZKOWSKI: Obróbka elektrochemiczna krzywoliniowych powierzchni obrotowych. Zeszyty Naukowe, Wydawnictwo ATR, Mechanika 54, Bydgoszcz 2004.
• [21] T. PACZKOWSKI, J. SAWICKI: Electrochemical machining of curvilinear surfaces (MST410/07). Journal of Machining Science and Technology, (2008).