Электрохимическая обработка

Содержание книги "Электрохимическая обработка : теория, технология, оборудование"

ОБОЗНАЧЕНИЯ, СОКРАЩЕНИЯ, РАЗМЕРНОСТИ ОСНОВНЫХ ВЕЛИЧИН
ПРЕДИСЛОВИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ
1.1. Классификация электрофизических и электрохимических методов обработки
1.2. Технологические показатели и области эффективного использования электрофизических и электрохимических методов размерной обработки
Литература к главе 1
2. ИСТОРИЯ, КЛАССИФИКАЦИЯ И ОБЛАСТИ ЭФФЕКТИВНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
2.1. Основные понятия и определения
2.2. Исторический очерк о становлении и развитии электрохимической обработки
2.3. Классификация технологических схем электрохимической обработки
2.4. Технологические особенности и области эффективного применения ЭХО
Литература к главе 2
3. МЕХАНИЗМ ПРОЦЕССА АНОДНОГО РАСТВОРЕНИЯ МЕТАЛЛОВ
3.1. Законы электролиза Фарадея
3.2. Свойства растворов электролитов
3.3. Двойной электрический слой
3.4. Электродные потенциалы и электродные процессы
3.4.1. Равновесный потенциал
3.4.2. Электрохимическая и диффузная стадии электродных реакций
3.4.3. Катодные и анодные электрохимические реакции. Пассивация
3.5. Методы Измерения электродных потенциалов и построения анодных поляризационных кривых
3.5.1. Потенциостатический метод
3.5.2. Импульсно-гальваностатический метод
3.5.3. Измерение электродных потенциалов при протекании импульсного тока высокой плотности
3.6. Электродные потенциалы и анодные поляризационные кривые при высоких и сверхвысоких плотностях тока
3.6.1. Зависимости электродного потенциала от длительности поляризации и плотности тока в различных видах электролитов
3.6.2. Влияние температуры, давления и pH электролита на характер установления электродного потенциала
3.6.3. Влияние дополнительной поляризации на характер установления электродного потенциала
Литература к главе 3
4. ВЫБОР СОСТАВА ЭЛЕКТРОЛИТА ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
4.1. Общие физико-технологические и производственные требования, предъявляемые к электролитам для электрохимической обработки
4.2. Состав и свойства анионов Am- и катионов Кр+ электролита
4.3. Методика выбора оптимального катионного и анионного состава электролита
Литература к главе4
5. ФЕНОМЕНОЛОГИЯ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ ЭХО
5.1. Импульсная электрохимическая обработка
5.1.1. Моделирование импульса тока, гидродинамики потока электролита и механической системы станка при импульсной ЭХО с вибрацией ЭИ
5.1.2. Математическая модель копирования полусферического ЭИ при электрохимической обработке униполярными микросекундными импульсами тока
5.1.3. Модель униполярного импульса тока сверхвысокой (~1000 А/см2) плотности
5.1.4. Физико-технологические аспекты применения электрохимической обработки микросекундными импульсами тока с дополнительной поляризацией в паузе
5.1.5. Особенности электрохимической обработки сталей микросекундными униполярными и биполярными импульсами высокой (j~100 А/см2) плотности тока
5.1.6. Феноменология микроимпульсной биполярной ЭХО WC-Co твердых сплавов
5.2. Электрохимическая струйная обработка
5.2.1. Физическая сущность метода ЭЛСТРО
5.2.2. Математическая модель ЭЛСТРО электрод-инструментом c кварцевой капиллярной частью
5.3. Особенности технологических схем и моделирование формообразования при электрохимической обработке непрофилированным ЭИ
5.3.1. Плоская, 2D-элeктpoxимичecкaя вырезка стержневым цилиндрическим ЭИ в импульсно-циклическом режиме
5.3.2. Многокоординатная последовательно-строчная ЭХО непрофилированным стержневым ЭИ
5.4. Модель формирования боковой поверхности отверстий малого диаметра
5.5. Моделирование электрохимической вырезки массива цилиндрических выступов тонким пластинчатым ЭИ
5.6. Физико-технологические ограничения различных схем электрохимической обработки
5.6.1. Макрорельеф типа «струйность» на анодной поверхности. Механизм возникновения
5.6.2. Катодные отложения. Способы их контроля и удаления
5.6.3. Износ электрод-инструмента
Литература к главе 5
6. ПОКАЗАТЕЛИ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБАТЫВАЕМОСТИ
6.1. Производительность
6.2. Анодный выход по току
6.3. Энергоемкость процесса
6.4. Качество поверхности
6.4.1. Микрогеометрия обработанной поверхности. Геометрические свойства. Механизм образования
6.4.2. Наклеп, растрав по границам зерен, наводораживание
6.5. Точность обработки
6.5.1. Погрешность формообразования при электрохимической обработке. Систематические и случайные погрешности
6.5.2. Основные направления повышения точности
6.5.3. Степень локализации процесса ЭХО
6.6. Особенности электрохимической обрабатываемости различных групп материалов импульсами тока микросекундной длительности
6.6.1. Обрабатываемость сталей микросекундными импульсами сверхвысокой (~1000 А/см2) плотности тока
6.6.2. Обрабатываемость титана и его сплавов
6.6.3. Обрабатываемость WC-Co твердых сплавов c использованием микросекундных биполярных импульсов тока
Литература к главе 6
7. РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОД-ИНСТРУМЕНТОВ
7.1. Расчет рабочего профиля ЭИ
7.1.1. Расчетно-аналитический метод
7.1.2. Эмпирический метод
7.2. Конструкция и изготовление ЭИ
7.2.1. Материалы для изготовления рабочей части электрод-инструментов
7.2.2. Изоляционные материалы для изготовления нерабочих частей ЭИ. Защитные покрытия и методы их нанесения
7.2.3. Крепление электродов в электрододержателе
7.2.4. Конструкция формообразующей части ЭИ
7.2.5. Рекомендации по геометрии щелей и отверстий для прокачки электролита
7.2.6. Обеспечение механической прочности электродов-инструментов
Литература к главе 7
8. РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ
8.1. Классификация и общие требования предъявляемые к приспособлениям для электрохимической обработки
8.1.1. Общие требования к приспособлениям
8.1.2. Классификация приспособлений
8.2. Элементы формирования потока электролита в МЭП
8.3. Методы защиты элементов конструкции приспособлений от коррозии
8.4. Универсально-сборные приспособления
8.4.1. Универсальная станочная оснастка фирмы EROWA
8.4.2. Универсальная модульная инструментальная оснастка фирмы SFE (analogue System3R и EROWA)
8.5. Приспособления - спутники
Литература к главе 8
9.ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
9.1. Структура и особенности функционирования электрохимических установок
9.1.1. Структура
9.1.2. Требования, предъявляемые к электрохимическим установкам
9.2. Классификация
9.3. Аналитический обзор мирового парка электрохимических станков (История и современность)
9.3.1. Техническая характеристика, назначение, особенности конструкции
9.3.2. Статистический анализ и основные тенденции современного этапа развития мирового парка электрохимических станков
9.4. Вспомогательное оборудование для ЭХО
9.4.1. Установка для обдува деталей после ЭХО нейтральной солью
9.4.2. Оборудование для очистки поверхности детали и электрода-инструмента ультрамикронным стеклянным порошком
9.4.3. Оборудование для ультразвуковой очистки поверхности
9.4.4. Оборудование для изготовления рабочей части электрод-инструментов
Литература к главе 9
10. МЕХАНИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО СТАНКА
10.1. Основные узлы механической системы электрохимического станка
10.2. Станина электрохимического станка
10.3. Привод подачи
10.3.1. Требования к приводам подачи электрохимических копировально-прошивочных станков с ЧПУ и направления их совершенствования
10.3.2. Структура электромеханического привода подачи с бесступенчатым регулированием
10.4. Рабочие камеры и основные элементы их конструкции
10.5. Рабочий стол станка
10.6. Токоподводы (шины и кабели)
10.7. Вибраторы
Литература к главе 10
11. СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ И ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ
11.1. Классификация системы автоматического управления процессом ЭХО
11.2. Примеры систем управления процессами ЭХО
11.2.1. Управление процессом импульсной ЭХО вибрирующим ЭИ при контактировании электродов в фазе наибольшего сближения
11.2.2. Управление процессом импульсной ЭХО вибрирующим ЭИ, осуществляемым без контактирования электродов в фазе наибольшего сближения
11.2.3. Управление процессом импульсной ЭХО на основе спектрального анализа низкочастотной составляющей электрического сопротивления МЭП и защита от КЗ на основе анализа высокочастотной составляющей
11.3. Программно-аппаратная структура системы управления электрохимического станка
11.4. Системы защиты от коротких замыканий
11.4.1. Основные задачи системы защиты от коротких замыканий
11.4.2. Модель возникновения макродефектов на поверхности электродов при коротком замыкании
11.4.3. Причины возникновения, диагностика и защита от коротких замыканий
11.5. Источники питания
11.5.1. Классификация источников питания для ЭХО
11.5.2. Импульсные источники питания для электрохимических станков
11.5.3. Источник питания на основе транзисторов, работающих в ключевом режиме
Литература к главе 11
12. СИСТЕМЫ ПОДГОТОВКИ, ЦИРКУЛЯЦИИ И РЕГЕНЕРАЦИИ ЭЛЕКТРОЛИТА
12.1. Назначение и структура установки циркуляции электролита
12.2. Система приготовления и хранения электролита
12.3. Конструкции основных баков для электролита
12.4. Система подачи (циркуляции) электролита. Насосы
12.5. Система очистки электролита
12.5.1. Свойства шлама. Зашламленность
12.5.2. Способы и оборудование для очистки электролита от шлама
12.5.3. Схемы включения очистных агрегатов электрохимических установок в систему циркуляции электролита
12.6. Системы регулирования температуры электролита
12.6.1. Схемы и способы регулирования температуры электролита
12.6.2. Конструкции теплообменных аппаратов
12.6.3. Расчет тепловой производительности теплообменного аппарата
12.7. Системы контроля физико-химических параметров электролита
12.8. Методы удаления ионов Cr+6 из электролита при электрохимической обработке хромсодержащих сталей и сплавов
12.8.1. Реагентные методы удаления шестивалентного хрома
12.8.2. Автоматическая система удаления Cr+6
12.9. Дополнительные устройства для электролитной системы
12.9.1. Устройства для перемешивания электролита. Барботеры и мешалки
12.9.2. Системы контроля уровня электролита в баке
12.9.3. Бортовые вентиляционные отсосы
12.10. Централизованная электролитная система
Литература к главе 12
13. ПРАКТИКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ ИМПУЛЬСНОЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
13.1. Примеры практического использования импульсной электрохимической обработки в различных отраслях промышленности
13.2. Технологические показатели импульсной ЭХО вибрирующим ЭИ
13.3. Технологические операции ЭХО на микроимпульсном униполярном И биполярном токе
13.3.1. Электрохимическая вырезка массива тонких выступов щеточных уплотнений
13.3.2. Электрохимическая обработка металлокерамических твердых сплавов WC-Co на импульсном биполярном токе
13.4. Технология последовательного (с переворотом в спутнике) формообразования пера лопатки ГТД на копировально-прошивочных станках
13.5. Многокоординатная последовательно-строчная обработка сложнофасонных аэродинамических поверхностей непрофилированным ЭИ
13.6. Применение электрохимической струйной обработки для прошивки отверстий малого диаметра
13.6.1. Конструкция электрод-инструмента, обрабатываемые материалы, электролиты
13.6.2. Состав и концентрация используемого электролита
13.6.3. Технологические показатели ЭЛСТРО
13.7. Методика проектирования технологических операций ЭХО
13.7.1. Этапы проектирования технологической операции ЭХО
13.7.2. Алгоритм расчета параметров режима обработки, геометрии рабочей части ЭИ и выходных технологических показателей
Литература к главе 13
14. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
14.1. Технологические и производственные преимущества применения электрохимической обработки
14.2. Экономическое обоснование электрохимической обработки
Литература к главе 14
15. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ УЧАСТКОВ И ЦЕХОВ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
15.1. Организация участков и цехов электрохимических станков
15.2. Санитарные нормы и требования к рабочим местам и участкам ЭХО
15.3. Устройство вентиляционных систем
15.3.1. Общие требования к вентиляционным системам электрохимического оборудования
15.3.2. Компоновка и конструктивные решения вентиляционных систем
15.4. Требования взрывопожарной безопасности производственных помещений. Производительность вентилляционной системы
15.5. Состав и нормы расчета площади цеха (участка) ЭХО
15.5.1. Производственная площадь цеха
15.5.2. Вспомогательная площадь цеха
15.5.3. Санитарно-бытовые и административно-конторские помещения цеха
15.6. Техника безопасности при работе на электрохимическом оборудовании
15.6.1. Общие положения
15.6.2. Основные правила безопасного проведения работ на электрохимическом оборудовании
15.6.3. Первая помощь при несчастных случаях
15.7. Требования к охране окружающей среды. Утилизация отходов
Литература к главе 15
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1. Составы и физико-механические свойства сплавов
Приложение 2. Составы и физико-химические свойства электролитов
Приложение 3. Электрохимические свойства металлов и сплавов
Приложение 4. Оборудование для электрохимической обработки лопаток ГТД