PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Some aspects of electrochemical machining process modeling and applications

Autorzy
Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
PL
Wybrane zagadnienia modelowania i praktycznego zastosowania procesu obróbki elektrochemicznej
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
Electrochemical machining process (ECM) can be applied for shaping advanced materials which are difficult or impossible for machining using conventional methods. In electrochemical machining the workpiece is an anode and material is removed as a result of electrochemical reactions “atom” by “atom”, without mechanical forces. This mechanism of material removal makes it possible to obtain high quality of machined surface layer with uniform properties. Very important advantage of ECM process is also the fact that there is no electrode – tool wear because the equivalent reaction to anodic dissolution is hydrogen generation on cathode surface and hydrogen can be easy removed from interelectrode gap by electrolyte flow. Because of this advantages ECM process is dynamically developed. Some aspects of ECM process mathematical modeling and practical applications are presented in the paper, taking into account literature review and author’s own research.
PL
Procesy obróbki elektrochemicznej (ECM) są stosowane do kształtowania wyrobów wykonanych z materiałów specjalnych przewodzących prąd elektryczny, trudnych lub niemożliwych do obróbki metodami konwencjonalnymi. W obróbce elektrochemicznej przedmiot obrabiany jest anodą i materiał jest usuwany w wyniku reakcji elektrochemicznych bez oddziaływania sił mechanicznych. Proces taki usuwania materiału umożliwia uzyskanie wysokiej jakości warstwy wierzchniej obrabianych wyrobów. Zaletą procesu ECM jest brak zużycia elektrody roboczej (narzędzia). Reakcją ekwiwalentną do reakcji anodowego roztwarzania jest bowiem wydzielanie się wodoru, łatwo usuwanego przez przepływający elektrolit. Stąd obecnie procesy ECM są dynamicznie rozwijane. W pracy przedstawiono niektóre problemy związane z matematycznym modelowaniem oraz aplikacją procesów ECM, z uwzględnieniem danych literaturowych i wyników badań własnych.
Rocznik
Strony
5--22
Opis fizyczny
Bibliogr. 48 poz., fot., rys.
Twórcy
autor
  • Cracow Universsity of Technology, Jana Pawła II 37, 31-864 Kraków, Poland
  • State University of Applied Sciences, Zamenhofa 1a, 33-300 Nowy Sącz
Bibliografia
  • [1] J. KOZAK: Kształtowanie powierzchni obróbką elektrochemiczną – bezstykową (ECM). Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej, Seria: Mechanika, Nr 41, Warszawa 1975.
  • [2] A.D. DAVYDOV, J. KOZAK: Vysokoskorostnoe elektrochimiczeskoje formo-obrazovanie. Izd. Nauka, Moskva 1990.
  • [3] L. DĄBROWSKI: Podstawy komputerowej symulacji kształtowania elektrochemicznego. Politechnika Warszawska, Mechanika z. 154, Warszawa 1992.
  • [4] H. HARDISTY, A.R. MILLEHAM, H. SHIRVARNI: A finite element simulation of the electrochemical machining process. Annals of CIRP, 42(1993)1, 201-204.
  • [5] J. KOZAK: Mathematical models for computer simulation of electrochemical machining processes. Journal of Materials Processing Technology, 76(1998)1-3, 170-175.
  • [6] A. RUSZAJ: Niekonwencjonalne metody wytwarzania elementów maszyn i narzędzi (Unconventional methods of machine parts and tools manufacturing), Politechnika Krakowska, Kraków 1999.
  • [7] A. RUSZAJ, M. ZYBURA, R. ŻUREK, G. SKRABALAK: Some aspects of the electrochemical machining process supported by electrode ultrasonic vibration optimization; Proc. Instn. Mech. Engrs, Part B: J. Engineering Manufacture, 217(2003), 1365-1371.
  • [8] A. RUSZAJ, J. CZEKAJ, T. MILLER, S. SKOCZYPIEC: Electrochemical finishing surfaces after rough milling, Journal for Manufacturing Science and Technology, 7(2005)2, 21.
  • [9] A. RUSZAJ, J. CZEKAJ, S. SKOCZYPIEC, M. CHUCHRO: Some aspects of surface electrochemical microfinishing. Proc. of The 19th International Conference CAPE, Australia 2005.
  • [10] J. KOZAK, M. CHUCHRO, A. RUSZAJ, K. KARBOWSKI: The computer aided simulation of electrochemical process with universal spherical electrodes when Machining sculptures surfaces. J. Mater. Process. Technol. 107(2000)1, 283-287.
  • [11] S. HINDUA, J. PATTAVANITCH: Experimental and numerical investigations in elektro-chemical milling. CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology. (2016)12, 79-89.
  • [12] T. PACZKOWSKI: Computer simulation of electrochemical machining curvilinear surfaces using electrode tool with complex movement. Bydgoszcz University, Bydgoszcz 2012.
  • [13] J. SAWICKI: Analysis and modelling process of electrochemical machining of curvilinear rotary surfaces. Bydgoszcz University, Bydgoszcz 2013.
  • [14] A.D. DAVYDOV, V.M. VOLGIN, V.V. LYUBIMOV: Electrochemical machining of metals: Fundamentals of electrochemical shaping. Russian Journal of Electrochemistry, 40(2004)12, 1230-1265.
  • [15] V.M. VOLGIN, V.V. LYUBIMOV, A.D. DAVYDOV: Modeling and numerical simulation of electrochemical micromachining. Chemical Engineering Science, 140(2016), 252-260.
  • [16] L. TANG, W.M. GAN: Utilization of flow field simulations for cathode design in electrochemical machining of aerospace engine blisks channels. Int. J. Adv. Manuf. Technol., 72(2014), 1759-1766.
  • [17] L. TANG and others: Electrochemical machining flow field simulation and experimental verification for irregular vortex paths of a closed integer impeller. Int. J. Adv. Manuf. Technol., 83(2016), 275-283.
  • [18] Z.D. DONG and others: Cathode design investigation based on iterative correction of predicted profile errors in electrochemical machining of compressor blades. Chinese Journal of Aeronautics, (2016)1.
  • [19] A. RUSZAJ: Some aspects of electrochemical machining accuracy improvement, Proc. INSECT 2016: VUB Vrije Universiteit Brussel. Faculty of Engineering. 2016, 29-35.
  • [20] A. RUSZAJ, S. SKOCZYPIEC, Józef GAWLIK J.: Special equipment and industrial applications of electrochemical machining process. Management and Production Engineering Review, 7(2016)2, 33-41.
  • [21] A. RUSZAJ, W. GRZESIK: Manufacturing of sculptured surfaces using EDM and ECM processes. Chapter in the Book: Machining of comlex sculptured surfaces, Editor J. Paulo Davim, Springer, Berlin 2010, 229-251.
  • [22] S. SKOCZYPIEC, A. RUSZAJ: Discussion of cavitation phenomena influence on electrochemical machining process. Inter. Journal for Manufacturing Science and Technology, 7(2005)2, 27.
  • [23] J. WIJERS: Upgrading to PEM, μMikroniek. Professional Journal on Precision Engineering, 54(2014)3, 48-53.
  • [24] F. KLOCKE, M. ZEIS, A. KLINK, D. VESELOVAC: Experimental research on the electrochemical machining of modern titanium and nickel – based alloys for aero engine components. Procedia CIRP, (2013), 369-373.
  • [25] F. KLOCKE, et al.: Turbomachinery component manufacture by application of electrochemical, electro-physical and photonic processes. CIRP Annals – Manufacturing Technology, 63(2014), 703–726.
  • [26] P. DOMANOWSKI, J. KOZAK: Direct and inverse problems of shaping by electrochemical generating machining. Journal of Material Processing Technology. 107(2000), 300-306.
  • [27] K.P. RAJURKAR et al.: Micro and nano machining by electro-physical and chemical processes. Annals of the CIRP, 55(2006)2, 643-666.
  • [28] M. SEN, H.S. SHAN: A review of electrochemical macro- to micro-hole drilling processes. International Journal of Machine Tools & Manufacture, 45(2005), 137-152.
  • [29] S. SKOCZYPIEC, A. RUSZAJ, P. LIPIEC: Research on electrochemical dissolution localization in case of micro machining with ultra short pulses. Proc. of the 16th International Symposium on Electromachining, 2010, 319-322.
  • [30] Z.W. FAN, L.W. HOURNG: Electrochemical micro-drilling of deep holes by rotational cathode tools, Int. J. Adv. Manuf. Technol., (2011), 555-563.
  • [31] H.P. SCHULZE, A. RUSZAJ, T. GMELIN, J. KOZAK, K. KARBOWSKI, D. BORKENHAGEN, M. LEONE, S. SKOCZYPIEC: Study of the process accuracy of the electrochemical micro machining using ultra nanosecond and short microsecond pulses; Proc. of the 16th Inter. Symposium on Electromachining, Berlin 2010, 651-656.
  • [32] S. SKOCZYPIEC, M. GRABOWSKI, A. RUSZAJ: Research on unconventional methods of cylindrical micro-parts shaping; Key Engineering Materials, 504-506(2012), 1225-1230.
  • [33] S. NIU, N. QU, S. FU, X. FANG, H. LI: Investigation of inner – jet electrochemical milling of nickel based Alloy GH4169/Inconel 718. International Journal of Manufacturing Technology. June 2017.
  • [34] B. BHATTACHARYYA, J. MUNDA, M. MALAPATI: Advancement in electro-chemical micro-machining. Inter. Journal of Machine Tools & Manufacture, 44(2004), 1577-1589.
  • [35] K. XU, Y. ZENG, P. LI, D. ZHU: Study of surface roughness in wire electrochemical micromachining. Journal of Materials Processing Technology, 222(2015), 103-109.
  • [36] Z. XIANGHE, F. XIAOLONG, Z. YONGBIN, Z. PENGFEI, Z. DI: In situ fabrication of ribbed wire electrodes for wire electrochemical micromachining. Inter. Journal Electrochem. Sci., 11(2016), 2335-2344.
  • [37] S. HINDUA, J. PATTAVANITCH: Experimental and numerical investigations in electro-chemical milling. CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology, 12(2016), 79-89.
  • [38] Y. ZENG, Q. YU, X. FANG, K. XU, H. LI, H. QU: Wire electrochemical Machining with monodirectional travelling wire. Inter. Journal Adv Manuf. Technol., published online 07.01. 2015.
  • [39] S.H. CHOI, B.H. KIM, H.S. SHIN, D.K. CHUNG, C.N. CHU: Analysis of electrochemical behaviors of WC-Co Alloy for micro ECM. Journal of Material Processing Technology, 40(2013), 621-630.
  • [40] K.P. RAJURKAR, D. ZHU, J.A. McGEOUGH, J. KOZAK, A. DE SILVA: New development in electro-chemical machining. CIRP Annals Manufacturing Technology, 48(1999)2, 567-579.
  • [41] K.P. RAJURKAR, M.M. SUNDARAM, A.P. MALSHE: Review of electrochemical and electrodischarge machining. Procedia CIRP, (2013), 13-26.
  • [42] J. KOZAK: The computer simulation of electrochemical shaping processes. Chapter 8, IAENG Transactions on Engineering Technologies. Lecture Notes in Electrical Engineering, 170(2009), 95-107.
  • [43] J. KOZAK, K.P. RAJURKAR, A. RUSZAJ, R. SŁAWIŃSKI: Sculptured surface finishing by NC-electrochemical machining with ball-end electrode. Advances in Manufacturing Science and Technology, 22(1998)1, p.53-74.
  • [44] J.A. Mc GEOUGH: Micromachining of engineering materials. Marcel Decker, Basel 2002.
  • [45] J.A. Mc GEOUGH: Principles of electrochemical machining. Chapman and Hall, London 1974.
  • [46] J. KOZAK, M. CHUCHRO, A. RUSZAJ, K. KARBOWSKI: The computer aided simulation of electrochemical process with universal spherical electrodes when machining sculptured surfaces. Proc. 15th Inter. CAPE ’99 Conference, Durham 1999, 425-430.
  • [47] T. KOYANO, M. KUNIEDA: Ultra-short pulse ECM using electrostatic induction method. Procedia CIRP, (2013)6, 390-394.
  • [48] Sedykin F.V.: Razmernaja elektrochimiczeskaja obrabotka detalej maszin, Maszinostroenie, Moskva 1976.
Uwagi
PL
Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-bd55c1ac-282f-4d61-a5d2-ed03a1842b88
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.