Stationary Electrochemical Machining Simulation Applying to Precision Technologies
DOI:
https://doi.org/10.14529/mmp170402Ключевые слова:
ступенчатая функция, локализация процесса, стационарная модель.Аннотация
Предложена модифицированная постановка задачи электрохимического формообразования для математического моделирования прецизионных технологических процессов. В качестве примера рассмотрен процесс резки пластинчатым электрод-инструментом. Для описания технологий с высокой локализацией процесса растворения используется ступенчатая функция выхода по току для моделирования анодного растворения в пассивирующих электролитах при коротких импульсах тока. Эта функция определяет скорость движения анодной границы в области активного электрохимического растворения, а также границы зоны, где растворение отсутствует. С помощью этой модели сформулированы задачи стационарного и предельно-стационарного формообразования. Предельная модель описывает процесс с максимальной локализацией. Стационарная модель характеризуется наличием участка анодной границы, на котором плотность тока имеет критическое значение. Проведены исследования во всем диапазоне соотношений максимального и критического значений напряженности на поверхности анода.Библиографические ссылки
McGeough, J.A. Principles of Electrochemical Machining / J.A. McGeough. - London: Chapman and Hall Ltd., 1974.
Давыдов, А.Д. Высокоскоростное электрохимическое формообразование / А.Д. Давыдов, Е. Козак. - М.: Наука, 1990.
Datta, M. Fundamental Aspects and Applications of Electrochemical Microfabrication / M. Datta, D. Landolt // Electrochimica Acta. - 2000. - V. 45. - P. 2535-2558.
Rajurkar, K.P. Review of Electrochemical and Electrodischarge Machining / K.P. Rajurkar, M.M. Sundaram, A.P. Malshe // Procedia CIRP. - 2013. - V. 6. - P. 13-26.
Kenney, J.A. Electrochemical Machining with Ultrashort Voltage Pulses: Modelling of Charging Dynamics and Feature Profile Evolution / J.A. Kenney, G.S. Hwang // Nanotechnology. - 2005. - V. 16, № 7. - P. 309-313.
Rajurkar, K.P. Micro and Nano Machining by Electro-Physical and Chemical Processes / K.P. Rajurkar, G. Levy, A. Malshe, M.M. Sundaram, J. McGeough, X. Hu, R. Resnick, A. DeSilva // CIRP Annals-Manufacturing Technology. - 2006. - V. 55, № 2. - P. 643-666.
Forster, R. Micro-ECM for Production of Microsystems with a High Aspect Ratio / R. Forster, A. Schoth, W. Menz // Microsystem Technologies. - 2005. - V. 11, № 4. - P. 246-249.
Idrisov, T.R. Estimation of the Process Localization at the Electrochemical Machining by Microsecond Pulses of Bipolar Current / T.R. Idrisov, A.N. Zaitsev, V.P. Zhitnikov // Journal of Materials Processing Technology. - 2004. - V. 149. - P. 479-485.
Klokov V.V.Jelektrohimicheskoe formoobrazovanie[Electrochemical Shaping]. Kazan, Kazan
State University, 1984.
Sedykin F.V., Orlov B.P., Matasov V.F. [Investigation of the Anode Current Eciency at
Electrochemical Machining Using Steady and Pulse Voltage].Tehnologija mashinostroenija
[Engineering Technology], 1975, vol. 39, pp. 3-10. (in Russian)
Mannapov A.R., Zhitnikov V.P., Porechny S.S. Semi-Empirical Mathematical Model of the
Nonstationary Process of Pulse Electrochemical Machining with Vibrating Electrode-Tool
at Locally One-Dimensional Approximation.Vestnik USATU (scientic journal of Ufa State
Aviation Technical University), 2011, vol. 15, no. 3, pp. 60-66. (in Russian)
Kotlyar L.M., Minazetdinov N.M. Anode Shape Determination with Allowance for
Electrolyte Properties in Problems of Dimensional Electrochemical Machining of Metals.
Journal of Applied Mechanics and Technical Physics, 2003, vol. 44, pp. 450-454.
DOI: 10.1023/A:1023405928574
Karimov A.H., Klokov V.V., Filatov E.I.Metody rascheta jelektrohimicheskogo
formoobrazovanija[Methods of Electrochemical Machining Calculation]. Kazan, Kazan State
University, 1990.
Volgin V.M., Lyubimov V.V., Gnidina I.V., Davydov A.D., Kabanova T.B. Effect of Current
Effciency on Electrochemical Micromachining by Moving Electrode.Procedia CIRP, 2016,
vol. 55, pp. 6570. DOI: 10.1016/j.procir.2016.08.031
Zhitnikov V.P., Oshmarina E.M., Fedorova G.I. The Use of Discontinuous Functions
for Modeling the Dissolution Process of Steady-State Electrochemical Shaping.Russian
Mathematics, 2010, vol. 54, no. 10, pp. 6770. DOI: 10.3103/S1066369X10100099
