Computer-based working electrode design in electrochemical machining of curved surface of revolution

Abstract

Przedstawiono metodykę projektowania -komputerowego i w warunkach przemysłowych -elektrody roboczej w procesie obróbki elektrochemicznej (ECM) krzywoliniowych powierzchni obrotowych. Podano przykład komputerowego projektowania elektrody roboczej o zadanym zarysie. Uzyskane wyniki pozwalają na wizualizację odchyłek kształtu powierzchni i są podstawą decyzji dotyczących korekt koniecznych do prawidłowego wykonania przedmiotu obrabianego kształtowaniem elektrochemicznym. SŁOWA KLUCZOWE: elektroda robocza, obróbka elektrochemiczna, przepływ elektrolitu, symulacja komputerowa Explained in the paper is methodological approach to the design procedures of electrochemical machining (ECM) of working electrode presenting curvilinear surface of revolution either by computer-aided or by industrial method. Exemplary computer aided design work on the electrode of a required profile is described. The computer aided work method provides for visualization of surface errors and gives suggestions to corrective measures to be taken to arrive at the desired features of the component. KEYWORDS: working electrode, electrochemical machining, electrolyte flow, computer simulation W procesie obróbki elektrochemicznej (ECM) bardzo waż-ne jest takie zaprojektowanie elektrody roboczej (ER), aby po obróbce przedmiot obrabiany (PO) spełniał warunki dotyczące tolerancji jego wykonania. W praktyce przemysłowej bardzo często elektrodę roboczą wykonuje się metodą kolejnych korekcji. Istota korekcji polega na obróbce elektrochemicznej danej powierzchni elektrodą roboczą o kształcie zbliżonym do oczekiwanego kształtu przedmiotu obrabianego, po czym przeprowadza się pomiar geometrii tego przedmiotu, określa odchyłki od żądanego kształtu i na ich podstawie przeprowadza się korekcję elektrody roboczej. Korekcja najczęściej polega na usunięciu z powierzchni elektrody naddatku lub naniesieniu na nią metalu -w zależności od znaku i rozkładu odchyłek. Po wykonaniu korekcji elektrody roboczej ponownie przeprowadza się drążenie elektrochemiczne, a następnie znowu mierzy się geometrię przedmiotu obrabianego. Korekcje powtarza się tak długo, aż przedmiot obrabiany spełni narzucone w procesie warunki dotyczące zadanego pola tolerancji. Jak widać, opisana metoda korekcji elektrody roboczej jest pracochłonna i kosztowna.Symulacje komputerowe ECM, oparte na modelowaniu matematycznym procesu drążenia elektrochemicznego, pozwalają na projektowanie elektrody roboczej dzięki wykorzystaniu informacji o kształcie przedmiotu obrabianego po zadanym czasie obróbki lub po osiągnięciu stanu ustalonego. W literaturze metodyka wyznaczania geometrii elektrody roboczej poprzez symulacje komputerowe nosi nazwę zagadnienia odwrotnego w procesie ECM [1÷4, 8]. Istota korekcji geometrii elektrody roboczej jest analogiczna do opisanej wcześniej korekcji elektrody roboczej uzyskanej w wyniku kolejnych prób doświadczalnych.Zagadnienie odwrotne polega więc na porównaniu wyników symulacji komputerowej kształtu przedmiotu obrabianego po określonym czasie obróbki lub po zakończeniu procesu ...