|
|
Отчет по лабораторной работе 1 Физикохимические основы электрохимической размерной обработки
 МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение выcшего образования «ТЮМЕНСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Институт промышленных технологий и инжинирингаКафедра «Технологии машиностроения» ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №1 «Физико-химические основы электрохимической размерной обработки»Выполнил: обучающийся гр. ТПМбп-18-2Танчев С.И. Проверил: Доцент Берг Владимир Иванович Тюмень 2020
2
Содержание
Описание экспериментальной установки 3
Характеристики экспериментальной установки 6
Расчѐты и вычисления… 7
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подпись
|
Дата
| |
Разраб.
|
Бронников
|
|
|
Содержание
|
Лит.
|
Лист
|
Листов
|
Провер.
|
Берг
|
|
|
|
|
|
1
|
1
|
|
|
|
|
ТИУ, ИПТИ
|
Н. контр.
|
|
|
|
Утверд.
|
|
|
|
3
Описание и характеристика экспериментальной установки
Цель: изучить физические и химические основы процесса электромагнитной размерной обработки (ЭХО) и ознакомиться с работой электро-химической установки ЭХО образца и вычислить линейный объѐм металла.
Функциональная схема установки включает следующие компоненты: механическую систему, систему подачи и очистки рабочей жидкости, источник технологического тока, систему управления процессом.
Рис 3.19. Экспериментальная электрохимическая установка
Механическая система содержит функциональные узлы, обеспечивающие перемещение рабочего органа, подвод напряжения и электролита к межэлектродному промежутку, установку и закрепление
заготовки. Кинематическая схема установки приведена на рис 3.20.
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подпись
|
Дата
| |
Разраб.
|
Бронников
|
|
|
Описание ЭУ
|
Лит.
|
Лист
|
Листов
|
Провер.
|
Берг
|
|
|
|
|
|
1
|
3
|
|
|
|
|
ТИУ, ИПТИ
|
Н. контр.
|
|
|
|
Утверд.
|
|
|
|
4
Разгруженная камера смонтирована в портальной конструкции вертикального типа большой механической жесткости. Кинематика движения электродов обеспечивается двумя исполнительными приводами: электромеханическим и магнитострикционным.
Электромеханический привод состоит из двигателя постоянного тока, червячного редуктора, электромагнитной муфты, шарико-винтовой пары и как менее точный выполняет следующие функции: 1) подвод электрода инструмента к заготовке до касания; 2) ограничение сил сведения электродов; 3) отвод катода на величину промьюочного зазора. 100 Такая конструкция позволяет регулировать скорость подачи катода в широком диапазоне и исключить возможные пластические деформации микрорельефа электродов. Применение магнитострикционного привода линейных
| |
|
|
|
|
|
|
Лист
|
|
|
|
|
|
2
| |
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подпись
|
Дата
|
5
перемещений вполне оправдано. Порог чувствительности таких устройств равен 0,1 мкм, нестабильность перемещений составляет около 1% при рабочем диапазоне порядка 10 мкм. Рабочий диапазон применяемого устройства порядка 20 мкм. Настройка магнитострикционного привода осуществлялась вне установки с применением большого инструментального микроскопа БМИ-Щ с точностью измерения ±1 мкм. Магнитострикционный пршод служит: 1) для установки межэлектродного зазора; 2) для компенсации статических погрешностей электромеханического привода. Реализация процесса электрохимической обработки при сверхмалых межэлектродных зазорах требует создания специальных источников питания. Разработанный и изготовленный импульсный источник питания, блок-схема которого показана на рис. 3.21, позволяет формировать на электрохимической ячейке униполярные импульсы тока. Форма импульсов напряжения, близкая к прямоугольной при максимально возможной крутизне переднего фронта, амплитудно-временных параметров импульсов независимо регулируются в шир01си х пределах. В целях снижения крутизны переднего фронта импульса в токопроводящих к нагрузке кабелях сглаживающие фильтры и транзисторные ключи выполнены непосредственно на основании установки.
| |
|
|
|
|
|
|
Лист
|
|
|
|
|
|
3
| |
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подпись
|
Дата
|
6
Характеристики экспериментальной установки:
Привод подачи катода - электромеханический;
Рабочий ход инструмента 50 мм;
привод подачи стола - магнитострикционный;
рабочий ход стола 0,020 мм;
-сила сведения электродов (регулируемая плавно) 20 - 800 Н;
источник питания импульсный;
напряжение (регулирование дискретное) 4 - 16В;
длительность импульса 2*10'^ -1 с;
длительность переднего фронта 5 * 10-'' с;
длительность заднего фронта 1 О* 10-*' с;
максимальный ток в импульсе 200 А.
Разработанная установка использовалась для экспериментальных исследований процесса ЭХРО на образцах, а также для отработки конкретных деталей.
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подпись
|
Дата
| |
Разраб.
|
Бронников
|
|
|
Характеристики
ЭУ
|
Лит.
|
Лист
|
Листов
|
Провер.
|
Берг
|
|
|
|
|
|
1
|
1
|
|
|
|
|
ТИУ, ИПТИ
|
Н. контр.
|
|
|
|
Утверд.
|
|
|
|
7
Исходные данные:
Материал образца: сталь 5ХНТ; материал электрода-инструмента; площадь обрабатываемой поверхности образца S = 5 см; электролит-водный раствор NaCl; плотность р= 0,95 г/см; концентрация =10%; Т=1000 С; давление электролита: Рвх = 0,17 МПа, Рвых = 0,03 МПа, время обработки t=1 мин; начальный МЭЗ
Результаты эксперимента
Таблица 4.1
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подпись
|
Дата
| |
Разраб.
|
Бронников
|
|
|
Расчеты и вычисление
|
Лит.
|
Лист
|
Листов
|
Провер.
|
Берг
|
|
|
|
|
|
1
|
2
|
|
|
|
|
ТИУ, ИПТИ
|
Н. контр.
|
|
|
|
Утверд.
|
|
|
|
№ п.п
|
Измеряемая физическая
величина
|
Измерительный
прибор
|
Цена деления
|
1
|
Плотность электролита
|
Ареометр
|
0,0001 г/см
|
2
|
Температура
|
Термометр
|
1 С
|
3
|
Кислотность
|
pH-метр
|
|
4
|
Межэлектродный зазор
|
Конусный измеритель
зазоров
|
0,25 мм
|
5
|
Напряжение
|
Вольтметр
|
0,5 В
|
6
|
Сила тока
|
Амперметр
|
0,5 А
|
7
|
Давление
|
Манометр
|
1Па
|
8
Таблица 4.2
∑ ̅
n=3; p=0,95; t=1; √ = 0,6
ea=t*Sa=36;
√ = 0,1 (мм)
̅ ̅̅ ̅ ̅̅ ̅ = 2-0,5 = 1,5 (мм)
 
√ = √ = 0,24
̅ =
Вывод: были изучены физические и химические основы процесса электромагнитной размерной обработки (ЭХО), также ознакомлены с работой электро-химической установки ЭХО образца и вычислены основные параметры.
| |
|
|
|
|
|
|
Лист
|
|
|
|
|
|
2
| |
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подпись
|
Дата
|
 
№ опыта
|
J, A
|
U, B
|
a, мм
|
|
|
|
|
|
|
1
|
4
|
8
|
12
|
20
|
0,5
|
1
|
2
|
3
|
6
|
10
|
18
|
0,5
|
2
|
3
|
2
|
9
|
6
|
20
|
0,5
|
3
|
|
̅
|
1,5 (мм)
|
|
|
|
|
|
θ
|
|
|
|
|
|
|
ε
|
|
|
|
|
|
|
Δz
|
0,24 (мм)
|
|
|
|
|
|
z z
|
1,50,24(мм)
|
|
|
|
|
|
δz
|
16%
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Скачать 122.05 Kb.