Theoretical analysis of electrochemical machining ECM using tool electrode with complex translatory motion

• Autorzy: Paczkowski T.

Warianty tytułu

PL

Analiza teoretyczna obróbki ECM elektrodą roboczą o złożonym ruchu translacyjnym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article deals with a theoretical analysis of electrochemical machining using a tool electrode with curvilinear profile, vibrating into two directions. Physical phenomena occurring within the interelectrode gap have been described by a partial differential equations resulting from the balance of mass, momentum and energy of the electrolyte flowing through the gap. Equations formulated in the paper which describe the work-piece surface shape evolution and the electrolyte flow (mixture of fluid and gas) through the gap, were simplified by means of assumptions concerning the flow, distribution of the volume fracture, and the gap thickness. Then, they were solved, in part analytically, and in part numerically. Calculations were performed for the assumed machining parameters, with presentation of the calculation results in the sections across and along the interelectrode gap. In the charts, the electrolyte longitudinal and transverse flow rate distributions, pressure, temperature distributions and distributions of chosen physical quantities of the electrochemical machining (current density, volume fracture) are demonstrated.

PL

W pracy przedstawiono analizę teoretyczną obróbki elektrochemicznej elektrodą, o zarysie krzywoliniowym, drgającą w dwóch kierunkach. Zjawiska fizyczne występujące w szczelinie międzyelektrodowej opisano układem równań różniczkowych cząstkowych bilansu masy, pędu i energii elektrolitu przepływającego w szczelinie. Równania opisujące ewolucję kształtu powierzchni obrabianej oraz przepływ elektrolitu (mieszaniny cieczy i gazu) w szczelinie uproszczono, wprowadzając założenia dotyczące przepływu, rozkładu objętościowego, stężenia fazy gazowej oraz szerokości szczeliny. Równanie rozwiązano częściowo analitycznie i numerycznie. Obliczenia wykonano dla założonych parametrów obróbki na przekroju poprzecznym i wzdłużnym szczeliny międzyelektrodowej. Przedstawiono rozkład wartości prędkości przepływu elektrolitu w kierunku równoległym i prostopadłym do szczeliny oraz ciśnienia i temperatury, a także rozkłady wartości wybranych wielkości fizycznych charakteryzujących obróbkę elektrochemiczną - gęstości prądu, stężenie fazy gazowej.

Słowa kluczowe

EN

electrochemical machining; computer simulation; oscillating electrode

PL

obróbka elektrochemiczna; symulacja komputerowa; elektroda drgająca

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN ; De Gruyter
• Czasopismo: Advances in Manufacturing Science and Technology
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 35, nr 1
• Strony: 41--54
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys.

Twórcy

autor

Paczkowski T.

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

Bibliografia

• [1] P. KICIAK: Podstawy modelowania krzywych i powierzchni. Zastosowania w grafice komputerowej. WNT, Warszawa 2000.
• [2] L. DĄBROWSKI, T. PACZKOWSKI: Computer simulation of two-dimensional electrolyte flow in electrochemical machining. Russian Journal of Electrochemistry, 41(2005)1,91-98.
• [3] L. DĄBROWSKI: Podstawy komputerowej symulacji kształtowania elektrochemicznego. Prace Naukowe, Mechanika z. 154, Wyd. Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1992.
• [4] J. KOZAK: Mathematical models for computer simulation of electrochemical machining process. Journal of Materials Processing Technology, 76(1976).
• [5] T. PACZKOWSKI, J. SAWICKI: Analysis of influence of physical conditions inside interelectrode gap on work piece shape evolution. Engineering Mechanics. 13(2006)2, 93-100.
• [6] T. PACZKOWSKI, J. SAWICKI: Electrochemical machining of curvilinear surfaces (MST410/07). Journal of Machining Science and Technology, 2008 USA.
• [7] K. ŁUBKOWSKI: Stany krytyczne w obróbce elektrochemicznej. Prace naukowe, Mechanika z. 163, Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa 1996.
• [8] J. KOZAK: Komputerowe wspomaganie technologii drążenia elektrochemicznego. SNOE nr 5, Warszawa 1999.
• [9] R. GRYBOŚ: Podstawy mechaniki płynów. PWN, Warszawa 1998.
• [10] J. KOZAK: Kształtowanie powierzchni obróbką elektrochemiczną bezstykową (ECM). Prace Naukowe PW, Mechanika nr 41, Wyd. Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1976.