Возможности применения электрохимической размерной обработки вращающимся катодом-инструментом для деталей летательных аппаратов

Автор: Шестаков И.Я., Ворошилова М.В., Ворошилов Д.С.

Журнал: Сибирский аэрокосмический журнал @vestnik-sibsau

Рубрика: Технологические процессы и материалы

Статья в выпуске: 1 т.18, 2017 года.

Бесплатный доступ

Представлены результаты экспериментальных исследований электрохимической размерной обработки модельных образцов в виде тонкостенной оболочки в форме полусферы. Исследования проводились с использованием специально спроектированной и изготовленной лабораторной установки для осуществления локальной электрохимической обработки деталей вращающимся электродом-инструментом. Представлены основные узлы используемой для исследований установки и приведено описание применяемой методики проведения экспериментов. При этом варьируемыми факторами в ходе проведения серии экспериментов являлись состав, температура электролита и плотность тока. Исследования проводились с использованием в качестве электролитов водного раствора гидрооксида натрия, а также водного раствора азотно-кислого аммония. При использовании в качестве электролита 15 % водного раствора гидрооксида натрия при скорости вращения электрода-инструмента 20 об/мин, плотности тока 2-5 А/см2, температуре 30-40 °С было обнаружено выравнивание поверхности образца по толщине по радиальным осям, причём предельные отклонения по толщине незначительны. Применение 15 % водного раствора азотно-кислого аммония в качестве основного компонента и 2,5 % лимонно-кислого аммония в качестве комплексообразователя не позволяет достичь требуемых результатов. В ходе анализа полученных результатов предельные отклонения по толщине в радиальном направлении составили от ±0,05 до ±0,09 мм при съеме 0,1 мм. Была обнаружена неравномерность съема металла в осевом направлении. Таким образом, установлено, что для проведения процесса электрохимической обработки тонкостенных крупноразмерных деталей ответственного назначения, которые применяются в космической промышленности, наиболее целесообразно применять в качестве электролита водный раствор гидрооксида натрия. Особенностью предлагаемого процесса является его управляемость, экономичность и снижение экологической нагрузки на окружающую среду вследствие снижения температуры используемого электролита и меньшей концентрации электролита.

Еще

Электрохимическая обработка, алюминиевый сплав, электролит, химическое фрезерование

Короткий адрес: https://sciup.org/148177682

IDR: 148177682

Список литературы Возможности применения электрохимической размерной обработки вращающимся катодом-инструментом для деталей летательных аппаратов

  • Парриш П. Обработка поверхности и надежность материалов: пер. с англ./под. ред. Дж. Бурке, Ф. Вайса. М.: Мир, 1984. 192 с.
  • Справочник по электрохимическим и электрофизическим методам обработки/Г. Л. Амитан ; под общ. ред. В. А. Волосатова. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1988. 719 с.
  • Бавыкин О. Б., Вячеславова О. Ф. Формирование наименьшего значения шероховатости поверхности деталей машин на основе выбора оптимальных режимов размерной электрохимической обработки/Известия МГТУ «МАМИ». 2010. № 2 (10). С. 103-108.
  • Электродные процессы и процессы переноса при электрохимической размерной обработке металлов/А. И. Дикусар . Кишинев: Штиинца, 1983.
  • Davydov A. D., Volgin V. M., Lyubimov V. V. Electrochemical machining of metals: Fundamentals of electrochemical shaping//Russian Journal of Electrochemistry. 2004. Vol. 40, iss. 12. P. 1230-1265.
  • Rajurkar K. P., Zhu D., We B. Minimization of machining allowance in electrochemical machining//CIRP Annals -Manufacturing Technology. 1998. Vol. 47, iss. 1. P. 165-178.
  • New developments in electro-chemical machining/K. P. Rajurkar //CIRP Annals -Manufacturing Technology. 1999. Vol. 48, iss. 2. P. 567-579.
  • Tsuei Y. G., Nilson R. H. Effects of variable electrolyte conductivity on side gap geometry in ECM//International Journal of Machine Tool Design and Research. 1977. Vol. 17, iss. 3. P. 169-178.
  • Fan Z., Ma B., Wang T. Electrochemical machining with embedded magnetic circuit//Jixie Gongcheng Xuebao: Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2006. Vol. 42, iss. 2. P. 96-100.
  • Datta M., Landolt D. Electrochemical machining under pulsed current conditions//Electrochimica Acta. 1981. Vol. 26, iss. 7. P. 899-907.
  • Collett D. E., Hewson-Browne R. C., Windle D. W. A complex variable approach to electrochemical machining problems//Journal of Engineering Mathematics. 1970. Vol. 4, iss. 1. P. 29-37.
  • Wu J.-M., Xu J.-W., Wu R. Technical experimental study of aluminum alloy in electrochemical machining//Cailiao Gongcheng: Journal of Materials Engineering. 2008, iss. 8. P. 61-63+68.
  • A material removal analysis of electrochemical machining using flat-end cathode/H. Hocheng //Journal of Materials Processing Technology. 2003. Vol. 140, iss. 1-3. P. 264-268.
  • Liu J. W., Yue T. M., Guo Z. N. Wire electrochemical discharge machining of Al2O3 particle reinforced aluminum alloy 6061//Materials and Manufacturing Processes. 2009. Vol. 24, iss. 4. P. 446-453.
  • Шестаков И. Я., Стрюк А. И. Электрохимическая обработка алюминиевого сплава 1201//Вестник СибГАУ. 2005. № 6. С. 258-262.
  • Пат. 2434721 Российская Федерация, МПК51 B 23 H 9/08. Устройство для электрохимической обработки крупногабаритных тонкостенных деталей типа тел вращения/Шестаков И. Я., Вильнер А. Ю. № 2009149418/02; заявл. 29.12.2009; опубл. 27.11.2011, Бюл. № 33. 6 с.
Еще
Статья научная