大扭曲叶片整体涡轮盘电解加工关键技术

整体涡轮盘大扭曲叶片的机械加工一直是制造业中的难点,本文提出用薄片底板阴极的展成电解方法实现其叶片加工.分析大扭曲叶片展成电解加工成形过程特点,对叶片型面离散点坐标进行数据处理,进行组合式数控系统多轴联动计算机辅助数控编程;用程序补偿法消除叶片根部三角区过切,用具有补液流场的薄片与座体的组合阴极进行展成加工,消除叶背处电解二次腐蚀过切;进行整体涡轮大扭曲叶片展成电解加工试验,可稳定达到叶片加工工序要求.     

炮管混合膛线的数控加工仿真

针对渐速混合膛线电解加工(Electroclaemical Machining,ECM)阴极设计难度大,研制周期长等问题,采用数控仿真设计阴极工作齿.根据给定的几何参数和弹道方程分别建立数学模型和几何模型,进行加工仿真.根据修正后的模型参数设计出电解加工阴极,加工出炮管膛线.实验表明:在电解加工过程中采用计算机辅助设计的方法设计炮管膛线阴极,可减少试验次数,缩短阴极工作齿的设计周期.     

数控电解机械复合切割机床的设计

为了精密切割加工整体叶轮的叶片型面,进行了数控电解机械复合切割机床的开发。研究复合阴极加工时的实际运动轨迹,得到电解机械精密切割加工机床的五个坐标计算公式。在建立叶片型面型值点数据库的基础上,完成叶片型面拟合、插值加密、边界处理的计算机程序,并计算出加工时的五轴联动机床的各轴运动参数。     

深孔、螺旋线、长花键加工技术及设备

深孔、螺旋线、长花键加工技术属于非传统制造技术，非传统制造技术是利用电、热、光、声、化学、磁、分子动能等能量来加工金属和非金属材料的，已经成为加工高硬度、高韧性、高脆性的难加工材料和复杂型面、低刚度薄壁零件、弹性零件的有效方法．该技术将电解加工（ECM）、电解在线修形（ELID）和电化学微细加工技术（EMM）相结合，采用计算机控制电解加工的技术和设备，解决传统机械加工不易完成的深孔、螺旋线、长花键等难加工问题，尤其是火炮身管微机控制及磁场复合优化工艺首次将永磁体引入电解加工，利用磁场对电化学加工中电场分布和流场分布产生的影响现象，有效减小杂散腐蚀，提高加工精度，解决了身管不等齐缠度和等齐缠度混合膛线的加工难题，加工精度达到国际领先水平，     

电解加工技术的应用和发展

结合电解加工技术应用发展的关键,综述了促进电解加工技术进步的重要研究工作,列举了计算机技术在电解加工工艺、阴极设计、控制和设备方面的部分应用实例以及微细电化学加工的研究进展,阐述了复合、组合集成是拓宽电解加工应用范围的有效途径的理念．分析了目前航空、航天、兵器工业对电解加工需求增长以及石油采掘对电解加工的需求异军突起的情况,电解加工技术的日臻完善和新的发展机遇预示着电解加工的春天到了．     

微细电解加工及其复合加工技术

结合近几年微细电解加工技术的发展状况,阐述了常规微细电解加工技术、微细电火花电解复合加工技术、微细超声电解复合加工技术、微细激光电解复合加工技术等方面的最新研究进展,研究表明微细电解加工及其复合加工技术是实现难加工材料或具有复杂特殊结构微细金属零件的理想加工制造方法。     

电解复合加工研究进展

电解复合加工作为电解加工一个重要分支,广泛应用于各种难加工导电材料和非导电材料。对目前国内外研究较多的电解电火花、电解机械、超声电解、激光电解四种电解复合加工方法的理论、工艺、应用背景以及最新研究进展做了较详细的分析和介绍,指出高效、高精度加工将是电解复合加工的研究重点。     

复杂曲面电解加工条件与阳极形状误差的映射关系

电解加工过程受电场、流场、电化学等因素的影响,阳极工件成形过程非常复杂,这使阳极型面形状误差的预测大都难以达到较高的精度。因此,以某发动机叶片叶身曲面为研究对象,分析了影响电解加工曲面成形过程的主要加工参数的作用机理,借助BP神经网络模型建立了包括阴极工具在内的主要加工条件与阳极型面采样点形状误差之间的映射关系,结合实验结果对网络模型进行训练。实验结果证明,该网络模型预测的相对误差在7%以内。     

磁场对磁力电解研磨加工的影响

以磁场对电解离子运动作用原理为基础，通过磁力电解加工模拟实验，考察并分析了磁场对电解过程的作用和影响，提出了磁力电解加工及磁力电解研磨加工的最优化方案．实验证明，磁力电解复合研磨是实现高效率、高精度一种很有应用前景的新型加工方法．     

磁场对磁力电解研磨加工的影响

以磁场对电解离子运动作用原理为基础，通过磁力电解加工模拟实验，考察并分析了磁场对电解过程的作用和影响，提出了磁力电解加工及磁力电解研磨加工的最优化方案．实验证明，磁力电解复合研磨是实现高效率、高精度一种很有应用前景的新型加工方法．     

超纯水微细电解加工的可行性研究

针对绿色制造和微细加工的需求,对一种新型微细电解加工方法——超纯水微细电解加工进行了基础研究.在试验原理的基础上,研制了试验装置,研究了阳离子交换膜促进超纯水水解离的机理及其提高电解加工过程中电流密度的因素,并通过工艺试验在不锈钢薄片上加工出微小孔,从而论证了超纯水微细电解加工的可行性.     

Effects of mask wall angle on matrix-hole shape changes during electrochemical machining by mask

The influences of the mask wall angle on the current density distribution,shape of the evolving cavity and machining accuracy were investigated in electrochemical machining(ECM) by mask.A mathematical model was developed to predict the shape evolution during the ECM by mask.The current density distribution is sensitive to mask wall angle.The evolution of cavity is determined by the current density distribution of evolving workpiece surface.The maximum depth is away from the center of holes machined,which le...     

Surface morphology and electrochemical behaviour of Ti-48Al-2Cr-2Nb alloy in low-concentration salt solution

Electrochemical machining(ECM) is becoming increasingly important for the efficient machining of parts with a large machining area. This is an addition challenge for ECM because of the very high machining current. To overcome this difficulty, a direct and effective strategy is to adopt the machining mode that uses a low-concentration electrolyte with a low current density.The purpose of this study is to reveal the electrochemical behaviour and surface morphology in low-concentration electrolyte.The polarization behavior of Ti-48Al-2Cr-2Nb is measured by linear sweep voltammetry and cyclic voltammetry curves. The ηω-j curves demonstrate the special dissolution behaviour of Ti-48Al-2Cr-2Nb at low current densities. The surface morphology,surface quality, and dissolution mechanism are analysed in three low-concentration electrolytes at different current densities after the ECM dissolution experiments. The results demonstrate that Ti-48Al-2Cr-2Nb exhibits three unique dissolution morphologies in the three solutions, and we found that the γ-TiAl phase dissolves faster than the α_2-Ti_3Al phase. These results also show that 1% NaCl solution is more suitable for Ti-48Al-2Cr-2Nb in ECM compared with the other two solutions, considering its good surface quality, low breakdown potential, and high material removal rate. Later, the dissolution process of the sample in 1% NaCl solution at different corrosion times is revealed. Moreover, a dissolution model is proposed for the electrochemical dissolution behaviour of Ti-48Al-2Cr-2Nb in 1% NaCl solution.     

超声辅助纯水微细电解加工

基于离子状态去除材料的加工机理及其加工后工件表面的优异特性,电解加工在微细、精密,甚至是纳米加工中都存在很大的发展潜力.针对绿色制造和微细加工的需求,提出以纯水为电解液的微细电解加工工艺方法,采用阳离子交换膜促进纯水解离,提高电解加工过程中电流密度;并利用超声辅助电解液产生振动冲击及“负压空化”效应来消除附着在工件表面的钝化膜,解决加工过程中电解产物排出问题,不仅提高了材料去除率,更保证了加工过程的稳定性.     

微细特种加工组合系统及应用

为了改善微细特种加工工艺,提出并研究了具有实体工具的微细特种加工的组合技术.对几种微细特种加工工艺进行分析,找出其共同特征.将微细电火花、微细超声、微细电解加工组合在同一系统中.采用了模块化设计,针对该系统研制了基本模块,配备了视频显微系统.用微细电火花工艺加工出直径5μm的微细轴和直径6μm的微细孔以及形状复杂的微结构,用倒置式电火花-超声复合工艺加工出深径比25的微细孔,用微细超声工艺加工出直径13μm的微细孔,用微细电解工艺加工出直径100μm的微细孔.这种组合扩大了微细特种加工的范围,提高了加工效率.     

用复合型模糊控制器解决电解加工中的锥度问题

设计了一种复合型模糊控制器，用于解决电解加工中的锥度问题．通过建立的数学模型和模糊控制校正表，控制不同温度下随加工深度变化的加工电压，最终使加工零件锥度明显减小．试验表明这种控制效果明显优于常规控制．     

炮管膛线电解加工计算机仿真系统研究

炮管膛线电解加工需要通过试验反复修正阴极，研制周期长，试验难度大．采用OpenGL三维图形标准在Visual C＋＋编程环境下，开发计算机仿真系统，绘制阴极工作齿三维图形，利用专家系统提供的加工参数，实现对阴极运动轨迹及加工过程的仿真，最后对虚拟加工膛线进行线形检验，输出参数，完成阴极的虚拟设计、该系统操作简单，性能稳定，结果表明，这是减少实验工作量，缩短阴极设计周期的可行途径．     

电化学加工测肌张力微电极的工艺研究

应用电化学加工和金属的弹塑性变形理论，通过对铜电极的加工工艺的研究，提出了一种新的测量肌纤维张力微电极的装置和加工方法，并经过实验确定了该方法的可行性和工艺参数。