小孔径内壁螺旋形结构电解加工试验研究

以小孔内壁为加工对象,设计螺旋型刃阴极,研究电解加工小孔径内壁螺旋形结构成形规律。分析了小孔径内壁螺旋槽电解加工成形基本理论,设计并制作了螺旋形阴极;基于ANSYS软件进行电场仿真,分析不同加工间隙和电压时的电场分布情况;利用FLUENT软件分析不同初始加工间隙时的流场分布情况,通过流场分析优化了阴极结构,解决了由于存在涡流现象导致加工质量差的问题;通过正交试验分析各参数对加工结果的影响规律。采用优化参数加工所得螺旋槽最大深度为0.672 mm,误差为0.017 mm,表明数控电解加工小孔径内壁螺旋形结构切实可行。     

钛合金整体叶盘叶型精密振动电解加工实验研究

针对钛合金整体叶盘叶栅通道狭窄、叶片型面复杂、扭转角度大等特点,采用片状电极对叶片型面进行双面同步精密振动电解加工。分析了电解加工参数对叶片加工精度和表面质量的影响,通过正交试验确定了合理的工艺参数,实现了整体叶盘的叶片叶身型面、根部R角及叶间流道的一次电解成形,型面误差为-0.023~0.040 mm,表面粗糙度为Ra0.53μm,达到了设计要求。对电解加工叶片型面试件的组织形貌进行扫描电镜观察,未发现晶间腐蚀和选择性腐蚀造成的点蚀现象。     

复合进给对锥形孔电解加工过程的影响

为提高锥形孔加工精度,采用圆锥阴极复合进给的电解加工工艺方案,首先分析了阴极复合进给对加工间隙流场的影响,从促进加工间隙电解产物的排出及优化间隙流场的角度证明了复合进给能有效提高电解加工精度。基于自主研制的复合进给电解加工装置系统进行了工艺试验,研究了复合进给参数对锥形孔孔径及锥度的影响。最后,采用优选的工艺参数加工出的锥形孔能满足现有喷油嘴锥形孔的加工要求,且加工过程稳定。     

脉冲振动电解加工对圆柱型面复制精度的影响

开展了不锈钢材料脉冲振动电解加工的试验研究,设计了试验所需的工装夹具、工具电极和电解液流场。采用圆柱型面的工具电极电解加工不锈钢工件,通过对比试验分析了直流匀速进给电解加工和脉冲振动电解加工的精度差异,并优化了加工参数,获得了较佳的进给速度和脉冲电流占空比。对比二种加工方式证明脉冲振动电解加工能有效提高电解加工精度。     

振动电解加工脉冲参数对TC17钛合金成形质量的影响研究

通过振动电解加工TC17钛合金浅孔,研究了振动电解加工脉冲参数对浅孔中心凸台成形精度及凸台顶部非加工面杂散腐蚀的影响,并利用ANSYS软件进行加工区域电场分析。结果表明:TC17钛合金非加工表面易受杂散腐蚀,在电流密度约10 A/cm2时会发生点蚀;脉冲宽度是影响TC17钛合金电解加工精度和质量的主要参数,随着脉宽减小,凸台底部直径更接近电极内孔直径,凸台锥度显著降低,同时非加工面杂散腐蚀明显减弱,而单纯增大脉间宽度效果并不明显。     

工件低频振动对微细电解加工材料蚀除速度的影响

基于电化学阳极溶解原理的微细电解加工技术在特种加工技术中占据着重要的地位。然而,微小间隙内电解液更新困难、电解产物难以及时有效排出,一直是制约该技术发展的瓶颈。利用自行设计的低频振动装置,通过工件低频振动辅助的方法进行微小孔电解加工实验,结果表明：该方法改善了加工区域的流场条件,促进了加工区域电解产物的输运及电解液的更新,显著提高了工件材料的蚀除速度。     

电极侧壁绝缘微细孔电解加工工艺研究

将超声振动技术应用于微细孔的电解加工中,以排除间隙内的加工产物,然而,超声空化现象产生的冲击力会影响电极表面的绝缘层,并加速其破坏。为提高侧壁绝缘电极的使用寿命,采用微弧氧化和阴极电泳工艺在微细钛电极表面形成由陶瓷膜和电泳漆膜组成的双绝缘层。通过超声振动辅助微细孔电解加工实验,对电极侧壁双绝缘层的耐久性进行验证,并分析了超声振动功率、电解液浓度和加工电压对双膜侧壁绝缘电极微细孔加工精度的影响。实验表明:双绝缘层电极在超声辅助微细孔电解加工中显示了很强的绝缘耐久性;当超声振动功率超过一定值后,微细孔电解加工能稳定进行,之后,随着功率的增加,孔的精度改善很小。在稳定加工中,需降低电解液浓度和加工电压,从而减小杂散腐蚀,保证加工孔的形状精度。     

超声振动辅助混粉电解电火花加工工艺研究

提出了一种使用超声振动辅助混粉电解电火花铣削加工硬脆性非导电材料的方法。通过对高硼玻璃进行超声振动作用下的混粉电解电火花铣削加工实验,研究了超声振动对电解电火花铣削加工表面质量的影响规律。结果表明:采用超声振动辅助混粉电解电火花加工,可获得较好的表面质量。     

Al-Al2O3模板阴极法微细电解加工初探

分析了Al-Al2O3模板阴极法微细电解加工材料去除机理,开展了相关试验验证工作。选择陶瓷层厚度为70、150、200μm的铝板作为阴极,工件材料分别为不锈钢和纯钛,进行电解加工试验。结果表明:陶瓷层越厚,侧向腐蚀越小,成形精度越高,但相对加工效率有所降低。采用孔径500μm的Al-Al2O3模板,成功制备出平均孔径554.7μm和575.8μm的不锈钢工件及纯钛工件。     

脉冲电解加工小孔的试验研究

介绍在耐高温镍基合金上进行脉冲电解加工小孔的试验研究.分析了加工过程中脉冲宽度、脉冲间隔、工具电极进给速度对小孔加工的精度影响.结果表明:采用较小的电参数和较大的工具电极进给速度,有利于减小小孔的侧面加工间隙,提高孔的加工精度.     

基于旋转超声振动的氧化锆陶瓷小孔磨削加工质量研究

针对陶瓷材料小孔加工质量较差以及加工成本较高等问题，设计一种基于旋转超声辅助的氧化锆陶瓷小孔磨削加工工艺。首先分析旋转超声加工原理，然后在超声振动条件下利用金刚石刀具对氧化锆陶瓷小孔进行单因素磨削加工试验，并对小孔的内壁进行形貌分析和粗糙度检测，最后研究主轴转速、超声功率以及进给速度对小孔表面粗糙度的影响规律。研究结果表明:与普通磨削方式相比，在旋转超声辅助加工条件下，小孔表面质量和残余应力都得到较大改善，当超声功率达到300 W时，加工后的小孔表面粗糙度下降了52%，加工精度明显提高。      

A material removal analysis of electrochemical machining using flat-end cathode

Electrochemical machining (ECM) has been increasingly recognized for the potential for machining, while the precision of the machined profile is a concern of its application. A process to erode a hole of hundreds of micrometers on the metal surface is analyzed in the current paper. A theoretical and computational model is presented to illustrate how the machined profile evolves as the time elapses. The analysis is based on the fundamental law of electrolysis and the integral of a finite-width tool. The paper also discusses the influence of experimental variables including time of electrolysis, voltage, molar concentration of electrolyte and electrode gap upon the amount of material removal and diameter of machined hole. The results of experiment show the material removal increases with increasing electrical voltage, molar concentration of electrolyte, time of electrolysis and reduced initial gap. The time of electrolysis is the most influential factor on the produced diameter of hole.     

Micro electrochemical machining for complex internal micro features

In this paper, the application of micro electrochemical machining (ECM) for the micromachining of internal features is investigated. By controlling pulse conditions and machining time, micro features are machined on the side wall of a micro hole. These methods can easily machine a micro hole with larger internal diameters than the entrance diameter, which is very difficult to do by the conventional processes. A micro disk-shaped electrode with an insulating layer on its surface is also introduced to machine microgrooves inside the hole. This method is similar to the turning lathe process. The purpose of this study was to confirm the various possibilities of making complex internal structures in a micro hole by micro ECM.     

一种用于大型套筒类零件加工的自定心专用夹具

套筒类零件一般由孔、外圆、端面和沟槽组成,其主要工作表面为内圆表面和外圆表面,形状精度和位置精度要求较高,表面粗糙度值较小,孔壁较薄且在加工过程中因受夹紧力、切削力、切削热等作用后易变形。因此,保证主要表面的相互位置精度和防止变形,是加工套筒类零件的关键。针对大直径的套筒类零件加工,设计制造了一种自定心专用夹具,解决了套筒类零件的装夹、定位问题,保证了零件的加工精度,提高了生产效率。     

A study of EDM and ECM/ECM-lapping complex machining technology

EDM (electrodischarge machining) and ECM (electrochemical machining)/ECM-lapping complex machining is investigated in this paper. First, EDM shaping and ECM finishing technology are investigated. These processes are carried out in sequence on the same machine tool with the same electrode (copper) and the same machining liquid (water). Two types of EDM and ECM complex machining are investigated. One is with a formed electrode, and the other is with simple-shape electrode scanning. The complex machining with electrode scanning is applied to produce small and various-shaped components without making a formed electrode. The EDM surface of 1 μm Ra is improved to 0.2 μm Ra by applying ECM. Second, in order to get a smoother surface, a new EDM and ECM-lapping complex machining technology is developed. The surface roughness of a machined hole is improved to 0.07 μm Ra by applying 2 min of ECM lapping. The surface finishing of a hole shape is demonstrated with the complex machining technology.     

型孔电解加工阴极优化试验研究

为解决电解加工型孔的加工稳定性和形状精度等问题,建立了异形孔电解加工稳定过程中加工间隙数学模型,分析了工具阴极结构对加工区域和非加工区域的电场及其均匀性以及其对电流密度与加工效果的影响,通过优化工件结构改善了加工间隙内的电场分布,使工件形状精度显著提高,并进行相关试验对仿真结果进行验证。得出结论:在相同的电解加工参数下,工具电极的结构对工件的形状精度有着显著的影响,通过优化工具电极结构,改善加工间隙内的电场分布与电流密度,让加工间隙内的流场更为稳定,使工件侧壁垂直度提高,提高了电解加工的形状精度与加工稳定性。     

无三坐标划线仪时F牵引梁铸件机械加工方法

F牵引梁为薄壁、内空箱体整体铸造构件,铸件容易出现搓扭和弯曲无规律性变形。由于机械加工精度要求高,在没有三坐标划线仪的情况下,可以采用三点定基准的方法保证面加工的平面度和垂直度,用3个基准和3个钻模板保证孔的位置精度。