Введение
Глава 1. Состояние вопроса и формулирование задач исследования 13
1.1. Проблема изготовления глубоких отверстий малого диаметра и пути её решения 13
1.1.1. Метод механической обработки 14
1.1.2. Метод электроэрозионной прошивки 15
1.1.3. Метод лазерного получения отверстий 17
1.1.4. Метод электрохимической прошивки 18
1.1.5. Метод электронно–лучевой прошивки отверстий 20
1.1.6. Метод химического травления отверстий 21
1.1.7. Выводы по результатам обзора 21
1.2. Электроэрозионная прошивка: актуальность, проблемы и перспективы 22
1.2.1. Актуальность применения метода и технологий электроэрозионной обработки 23
1.2.2. Проблемы и перспективы электроэрозионной обработки 25
1.3. Влияние УЗ поля на процесс электроэрозионной прошивки отверстий малого диаметра 29
1.3.1. Звукокапиллярный эффект 29
1.3.2. Применение УЗ колебаний при электроэрозионной прошивке отверстий 30
1.4. Цель и задачи исследования 37
Глава 2. Теоретический анализ производительности операции прошивки отверстий малого диаметра 39
2.1. Введение и постановка задачи 39
2.2. Влияние примесей на электрическую прочность жидких диэлектриков 45
2.3. Моделирование процессов эвакуации продуктов эрозии из каналов малого сечения 47
2.3.1. Гидродинамическое воздействие газового пузыря на продукты эрозии 47
2.3.2.Эвакуация продуктов эрозии принудительной прокачкой 52
2.3.2.1.Постановка задачи 52
2.3.2.2. Ламинарное одномерное течение вязкой жидкости 53
2.3.3. Конвективный массоперенос вращающимся электродом инструментом 57
2.3.4. Инициирование механических колебаний в рабочей жидкости 61
2.3.4.1. Влияние механических колебаний на движение рабочей среды 61
2.3.4.2. Влияние вибраций на производительность обработки в условиях прошивки малых отверстий 63
2.3.4.3. Особенности течения жидкостей при наложении осцилляций 65
2.4. Течение жидкости в капиллярной трубке при наложении ультразвукового поля 67
2.5. Сравнительная характеристика различных способов эвакуации продуктов эрозии из межэлектродного промежутка 71
2.6. Перспективы применения принципов нелинейной волновой механики многофазных систем в технологии электроэрозионной обработки 72
2.7. Выводы по главе 2 74
Глава 3. Общая методика исследований 76
3.1. Материалы и образцы 77.
3.2. Экспериментальное оборудование 79
3.3. Методика измерения амплитуды ультразвуковых колебаний 82
3.4. Анализ схем наложения ультразвукового поля на процесс электроэрозионной прошивки 83
3.5. Методика проведения осциллографических исследований 84
3.6. Методика оценки значения удельной эрозии материала 86
3.6.1. Порядок проведения эксперимента 86
3.6.2. Методика измерений геометрических параметров лунок 88
3.7. Ограничения энергии импульса при прошивке отверстий малых диаметров 90
3.8. Методика исследования влияния ультразвуковых колебаний на производительность электроэрозионной прошивки 91
3.9. Методика исследования влияния ультразвуковых колебаний на показатели качества поверхностного слоя 94
3.10. Оценка достоверности результатов измерений 94
3.11. Выводы по главе 3 95
Глава 4. Экспериментальное исследование технологических показателей комбинированной обработки 96
4.1. Исследования процесса электрической эрозии 96
4.1.1.Исследование электрических характеристик искрового разряда 96
4.1.2. Уточнение значения удельной эрозии 100
4.2. Экспериментальные исследования влияния ультразвукового поля на технологические характеристики операции электроэрозионной прошивки отверстий 103
4.2.1. Влияние ультразвукового поля на производительность прошивки 103
4.2.2. Влияние УЗ поля на стабильность процесса прошивки отверстий малого диаметра 109
4.2.3. Особенности электроэрозионной прошивки глухих отверстий с наложением ультразвуковых колебаний 110
4.2.3.1. Обсуждение и оценка значимости возможных механизмов интенсификации эвакуации продуктов эрозии 111
4.2.3.2. Основные допущения и положения модели интенсификации течения жидкости в кольцевом межэлектродном промежутке при прошивке отверстий 113
4.2.3.3. Модель полупроницаемого поршня 118
4.2.3.4. Модель подъёма жидкости в результате ударной волны 119
4.2.3.5. Подъём жидкости под действием кумулятивных микроструй 121
4.2.4. Влияние ультразвукового поля на показатели качества поверхностного слоя 127
4.3. Выводы по главе 4 129
Глава 5. Промышленное применение результатов исследований 131
5.1. Конструкторские разработки 131
5.1.1.Способкомбинированной обработки отверстий малого диаметра.. 131
5.1.2. Разработка схемы синхронизации эрозионных импульсов и УЗ колебаний 133
5.1.3. Станок для электроэрозионной прошивки отверстий 134
5.1.4. Оснастка для электроэрозионного оборудования 139
5.2. Технологические разработки 141
5.2.1. Технологические рекомендации по разработке операции ЭЭП отверстий малого диаметра с наложением УЗ поля 141
5.2.2. Проектирование технологии изготовления 580 отверстия в детали типа фильтр 143
5.2.2.1. Анализ детали, технических требований и способов получения отверстий 144
5.2.2.2. Сравнение одноэлектродной и многоэлектродной обработки 144
5.2.2.3. Инструмент для многоэлектродной прошивки 147
5.2.2.4. Результаты исследования технологии 151
5.2.2.5. Технико-экономическая оценка 155
5.3. Выводы по главе 5 158
Основные результаты и выводы по диссертации 159
Список литературы 161
Приложение 172
