ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 24 № 2 2022 25 ТЕХНОЛОГИЯ Теоретическое моделирование процесса промывки межэлектродного пространства при копировально-прошивной электроэрозионной обработке изделий, выполненных из полимерных композитных материалов Евгений Шлыков a, *, Тимур Абляз b, Карим Муратов c Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Комсомольский проспект, 29, г. Пермь, 614990, Россия a https://orcid.org/0000-0001-8076-0509, Kruspert@mail.ru, b https://orcid.org/0000-0001-6607-4692, lowrider11-13-11@mail.ru, c https://orcid.org/0000-0001-7612-8025, Karimur_80@mail.ru Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты). 2022 Том 24 № 2 с. 25–38 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2022-24.2-25-38 Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты) Сайт журнала: http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov Введение Внедрение новых материалов, инновационных технологий и оборудования напрямую связано с развитием отраслей современного машиностроения, в том числе авиационной и нефтегазовой. Актуальна разработка и повышение эффективности технологий обработки новых ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 621.1.9 История статьи: Поступила: 31 марта 2022 Рецензирование: 06 апреля 2022 Принята к печати: 12 апреля 2022 Доступно онлайн: 15 июня 2022 Ключевые слова: Полимерные композитные материалы Копировально-прошивная электроэрозионная обработка Промывка Шлам Финансирование: Работа выполнена при поддержке гранта Президента РФ по государственной поддержке молодых российских ученых – кандидатов наук № МК-566.2021.4 Благодарности: Исследования частично выполнены на оборудовании ЦКП «Структура, механические и физические свойства материалов». АННОТАЦИЯ Введение. Полимерные композитные материалы (ПКМ) используются для повышения механических свойств и увеличения сроков эксплуатации годных изделий. Для обработки изделий, выполненных из ПКМ, целесообразно применение электрофизических методов обработки. Одним из таких методов является копировально-прошивная электроэрозионная обработка (КПЭЭО). Применение таких методов обработки ПКМ обусловлено их высокими физико-механическими свойствами и сложностью обработки лезвийными методами. Ввиду того, что одним из элементов ПКМ является связующее – эпоксидная смола, которая в процессе электроэрозионной обработки разрушается на кромках получаемых отверстий и пазов, ПКМ можно считать труднообрабатываемым материалом. Во время КПЭЭО отверстий в изделиях из ПКМ происходит повышение температуры, зачастую вызванное неэффективным охлаждением в зоне обработки. Статья посвящена теоретическому моделированию в пакете Ansys, позволяющему оценить влияние способа промывки на эффективность КПЭЭО изделий из ПКМ на основе численного моделирования в программных системах конечно-элементного анализа. Целью работы является повышение производительности процесса КПЭЭО изделий, выполненных из ПКМ. Методы. Экспериментальные исследования проводились по методу классического эксперимента на копировально-прошивном электроэрозионным станке Smart CNC. Заготовка подвергалась обработке при постоянном напряжении U = 50 B, времени включения импульса Ton = 100 мкс и силе тока I = 10 A. Для теоретического моделирования потока использовалось программное обеспечение ANSYS CFX 20.1. Моделирование распределения потоков проводилось при трех значениях глубины обработки (2, 10, 15 мм), а также при трех значениях угла наклона форсунок (15°, 45°,75°). Результаты и обсуждения. Анализ полученных данных показал, что при КПЭЭО ПКМ следует учитывать угол расположения форсунок промывки для увеличения производительности обработки глубоких глухих отверстий. Установлено, что наибольшее значение производительности достигается при расположении форсунок под углом 15˚. Преобладает ламинарное движение. При данном расположении форсунок значение давления жидкости и вывод шлама являются стабильными как при КПЭЭО ПКМ на глубину 2 мм, так и при обработке на глубину 15 мм. Отмечено, что для обработки отверстий глубиной 10 мм и более стоит учитывать угол наклона форсунки промывки, для эффективной обработки из зазора необходимо удалить эродированные частицы. В процессе проведения экспериментального исследования при обработке отверстий глубиной 15 мм наблюдались налипания шлама на электрод-инструмент, а также замыкание процесса КПЭЭО, возникновение вторичных разрядов в зоне обработки, что вызывало остановку процесса обработки. Для цитирования: Шлыков Е.С., Абляз Т.Р., Муратов К.Р. Теоретическое моделирование процесса промывки межэлектродного пространства при копировально-прошивной электроэрозионной обработке изделий, выполненных из полимерных композитных материалов // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2022. – Т. 24, № 2. – С. 25–38. – DOI: 10.17212/19946309-2022-24.2-25-38. ______ *Адрес для переписки Шлыков Евгений Сергеевич, к.т.н., доцент Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Комсомольский проспект, 29, 614990, г. Пермь, Россия Тел: 8 (342) 2-198-324, e-mail: Kruspert@mail.ruu
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1