镜面电火花加工射流方式的研究

通过对工作液中加入粉末微粒后的电火花加工极间间隙流场进行数值模拟和仿真，提出了新型射流方式，使粉末微粒在间隙流场中分布更均匀，提高了放电点在间隙流场中的分布均匀度，有利于实现镜面电火花加工。     

脉冲电化学光整加工的流场及间隙特性

通过系统的试验研究，分析了工作液流场分布、流量、加工间隙等工艺参数对加工质量的影响。研究结果表明：合理控制加工间隙和工作液流场分布，对保证加工表面的质量极为重要；在优选的工艺参数下，可快速获得优质表面。     

基于COMSOL闭式整体构件流道电解加工流场的仿真

提高闭式整体构件气流通道数控电解/电火花组合加工效率的关键是提高其粗加工工序电解加工的效率,可尝试采用开槽、拷形一次完成的方案。由于气流通道深、窄、弯曲,首先必须面对的是电解加工间隙流场分布极不均匀的问题,通过改变阴极结构、回液孔分布及供液方式的设计,基于COMSOL对上述不同阴极进行电解加工间隙流场的仿真、比较,改善了间隙流场分布。分析表明,当进口压力为0.8 MPa,十字交叉槽槽宽为1.5 mm,锥头回液孔数量为12个,三排错开排放,间隙流场较均匀。     

电火花加工间隙流场的三维仿真研究

间隙流场中加工屑的分布是影响火花放电频率和放电点分布的重要因素,并直接关系到加工速度与加工精度,对间隙流场中加工屑分布情况进行研究是提高加工速度、加工精度的重要途径之一.该研究在对间隙流场中工作液和加工屑的运动进行理论分析的基础上,建立间隙流场的三维仿真模型,进行电极上下往复运动过程中间隙流场和加工屑运动的仿真计算,验证实验的结果证明了仿真方法的正确性.     

螺旋电极微细电解加工的流场仿真与实验研究

采用CFD(Computational Fluid Dynamics)计算软件FLUENT,对螺旋电极微细电解加工间隙内复杂流场的变化做数值模拟分析,分析了加工间隙、电解液流速及压力等因素对流场的影响,获得最优的流场分布,从而提高了微细电解加工稳定性。     

扩压器套料电解加工流场优化设计及实验研究

在电解加工中,合理的电解液流场能改善加工稳定性、提高加工效率。针对扩压器电解加工开展了流场优化研究,设计了流道出液转角式的正冲流动方式,建立了不同进液口转角间隙的流道模型,利用ANSYS进行了流场仿真优化分析。结果表明:在转角间隙值为0.3 mm时,加工区流速分布的均匀性最好,且电解液达到了较高的流速。同时,在转角间隙为0.3 mm时开展了扩压器电解加工提速实验,当阴极进给速度为0.7 mm/min时加工出了轮廓完整且表面光洁的叶片,验证了流场仿真优化的合理性。     

异形深孔电解加工过程的流场优化

针对异形深孔电解加工过程中进出口流场突变现象、加工间隙流场分布不均、工艺稳定性相对较差等问题,以深径比12∶1的异形孔零件为研究对象,对加工开始、加工稳定、加工穿透各个阶段流场分布进行仿真优化研究。通过导流结构、多孔通液阴极结构保证电解加工进出口流场平稳性;采用合理的电解液压力、复合进给加工模式等措施改善流场分布均匀性,避免空穴现象。基于流场仿真优化结果,开展了异形深孔连续电解加工试验,孔尺寸精度可控制在0.03 mm。     

基于磁场复合和高频、窄脉冲电流电解加工的试验研究

通过磁场复合和高频、窄脉冲电流电解加工工艺,实现了薄壁大面积(10 000mm2)型面铝基材料零件的稳定小间隙加工.试验研究中采用高频、窄脉冲电流,解决了加工间隙流场不均匀的问题;采用磁场复合电解加工工艺方法,解决了试件的表面质量差和杂散腐蚀严重的问题.     

背压正流式恒间隙法电解加工实验研究

以一种可实现恒定加工间隙的方法为对象,设计了电解液背压式正向流动的方式,以提高加工过程的稳定性。采用有限元方法开展了流场仿真研究,优化了出液口结构。分析表明:与开放式正向流动相比,背压式正向流动加工间隙内的流场更均匀稳定。为了验证流场设计的合理性,开展了恒间隙法脉冲电解加工对比实验。结果显示:与开放式正向流动相比,背压式正向流动加工过程的电流波动量从23%下降到4%,加工表面粗糙度值从Ra1.237μm下降到Ra0.608μm。实验结果证明采用背压式正向流动有助于提高恒间隙法电解加工的稳定性和表面质量,为电流效率曲线的精确测定提供了有效途径。     

内外冲液组合式的短电弧铣削加工间隙流场仿真

为进一步改善短电弧铣削加工间隙排屑情况,采用内外冲液组合式,通过Fluent对其进行仿真分析,得到了流场压力、速度和蚀除颗粒分布规律。分析不同冲液方式、冲液压力和电极转速对极间间隙流场特性的影响规律,并进行单因素试验。以MRR、TWR为评价指标,找出短电弧铣削加工性能的最佳参数。     

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。     

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。     

弱刚性叶片双面电解加工流场对工件变形的影响研究

为了分析双面电解加工的流场对弱刚性叶片变形的影响,开展了双面不同加工间隙条件下的流场仿真,结果显示:当工件两侧存在加工间隙差时,流场在工件两侧会产生液压差,引起工件形变。为验证仿真结果,开展了基于应变片的加工变形实验,实测了不同加工间隙差时的工件变形情况,结果表明:随着间隙差值的增大,工件变形量不断增加,这与仿真结果一致。最后,进行了工具往复振动条件下的工件变形实测实验,进一步分析了工具往复振动对工件变形的影响。     

磁场复合电解加工间隙磁场的有限元分析

为了研究永磁体不同设置对磁场复合电解加工间隙磁场分布的影响，建立了磁场复合电解加工间隙磁场分析的数学模型和有限元模型，采用ANSYS软件对其进行了分析。结果表明：当永磁体置于阳极下方且磁化方向垂直于阳极时，磁场对电解加工几乎无影响；而当永磁体置于阳极下方且磁化方向平行于阳极时，间隙中的磁场强度较为均匀且磁场方向与电场方向垂直，有利于提高电解加工的效率和型面的加工精度。分析结果与试验结果一致。     

工艺参数对TC4钛合金电解加工速率及加工质量的影响

目的 研究工艺参数对TC4钛合金电解加工速率及加工质量的影响。方法 采用三因素三水平的正交试验方法,通过实验研究了频率、占空比及加工间隙对加工速度及加工质量的影响规律,对正交试验结果进行了F检验,对加工参数的显著性进行了分析。采用激光共聚焦显微镜表征工件表面形貌及测量工件表面粗糙度。建立了电解液内流场数值仿真模型,获得了电解加工过程中加工区域电解液流动的规律。结果 本研究中电解加工频率及加工间隙对电解加工材料去除量的影响显著,占空比对材料去除量的影响不显著,在加工间隙为0.2 mm、加工频率为100 Hz的条件下,材料去除量最大,为0.261 g,表面粗糙度最低,为0.484 μm。降低加工间隙或提高加工频率,均有利于提高材料去除量,降低工件表面粗糙度。电解加工区域内的电解液流速分布规律与电解加工区域加工深度具有较好的一致性。结论 电解加工频率及加工间隙对电解加工速率及电解加工质量均有较大的影响,在实际加工过程中,应减小加工间隙,提高加工频率,以提高电解加工速率,降低加工表面粗糙度。加工区域内,电解液流速分布的均匀性对工件加工表面的均一性有一定影响,应合理设计夹具,以提高加工区域内电解液流速均匀性,从而提升加工表面均一性。     

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。     

发动机叶片电解加工等入流角流场设计与试验研究

在大扭角、长叶身型复杂曲面叶片电解加工中,通常采用传统纵向侧流式流场加工,电解液在叶尖至叶根的入流角度差异较大,电解液分流不均,易引发短路等加工意外。提出了一种等入流角流场,即在理论模型上由叶尖至叶根截取若干截面,在截面中以进排气边缘两侧切线的角平分线方向为入流方向,将各流道沿各自的入流方向延伸形成等入流角流场。该方法均匀了电解液入流角,有利于提升流场稳定性。利用有限元方法对等入流角与纵向侧流式流场进行了对比,结果表明等入流角流场可有效提升流场的均匀稳定。进行了等入流角流场的加工试验,结果表明该流场可获得较好的加工稳定性与加工质量。     

电解加工钛合金异型腔薄壁流场仿真分析及实验研究

针对电解加工钛合金型腔过程中出现的两侧薄壁易形成鼓形的加工现象,对工具阴极结构进行了改进。用Comsol Multiphysics 5.0对其流场进行了仿真分析,根据仿真结果确定了改进后的阴极结构,并进行了工艺实验。仿真与实验结果表明:改进后的阴极能对加工过程中的流场进行约束,达到加工表面流体速度分布均匀及提高加工精度的要求。     

电解电火花复合加工的发展

论述了ＥＣＭ／ＥＤＭ复合加工的基本原理，以及在孔，型腔加工领域的发展现状。重点介绍了复合光整加工的试验研究，其间隙过程，流场和工艺参数的优选。揭示了电化学阳极钝化膜被微火花击穿而强化阳极溶解过程中的非线性效应，从而不仅提高了表面光度而且还提高了加工精度，有希望用于模具精加工。     

电解电火花复合加工的发展

论述了ECM/DM复合加工的基本原理，以及在孔、型腔加工领域的发展现状。重点介绍了复合光整加工的试验研究，其间隙过程、流场和工艺参数的优选。揭示了电化学阳极钝化膜被微火花击穿而强化阳极溶解过程中的非残性效应，从而不仅提高了表面光度而且还提高了加工精度，有希望用于模具精加工。