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.     

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．     

电极丝前置式射流电解加工仿真及初步实验研究

射流电解加工技术在航天、仪器、电子和医疗设备等领域有着非常重要的意义,为改善传统射流电解加工,提高加工质量,文中提出了一种电极丝前置式射流电解加工技术. 该技术在传统射流电解基础上,将柔性电极丝前置伸出喷嘴,且利用高速射流液束将电极丝约束在其中,使电场相对于蚀除区域更集中,以期提高射流电解的定域性. 针对该技术的加工原理,利用COMSOL软件对加工过程的多物理场分布进行了仿真分析,搭建了实验平台并通过工艺实验验证其可行性. 研究结果表明:在相同条件下,相比于传统射流电解加工,电极丝前置式射流电解加工提高了加工效率,增大了凹坑的深径比,凹坑的内表面质量也有显著提高.     

超窄脉冲微细电解铣削加工机理和成型预测建模

采用超窄脉冲电源,利用简单圆柱工具电极在数控系统控制下,实现三维微细电解铣削加工。本文探索了低浓度NaClO3溶液、超窄脉冲的微细电解铣削加工机理,进行微细电解铣削加工成型预测建模,并进行基于超窄脉冲微细电解铣削加工试验。     

齿轮棱边电解光饰新工艺

介绍了一种新开发的齿轮棱边电解光饰新工艺，它综合了毛刺根部溶断的电解加工方式及齿轮展成原理，具有良好的丢毛刺及倒角效果，齿面杂散腐蚀范围小、节省电能．并且加工工具阴极通用性较强。     

基于工业机器人平台的电解加工系统设计

设计了一种基于工业机器人平台的电解加工系统。介绍了该电解加工系统的组成和原理并根据设计的对刀系统和加工系统进行电解加工实验。通过激光干涉仪对机器人定位精度测量与电解加工过程中的电流数值大小对比分析,结果表明：机器人z轴运动偏差会引起加工电流大小的波动,z轴波动越小,电流变化也越小。结论对于电解加工及机器人控制有一定的参考与借鉴意义。     

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。     

高频脉冲电解加工电源控制系统设计

脉冲电流电解加工的加工性能很大程度上取决于对脉冲电源的精确控制.笔者对高频、窄脉冲电解加工电源控制系统进行了设计.通过传感器测得脉冲电流、电压的峰值,并采用上下位机结构实现对脉冲电源的电流、电压等状态参数的监测与控制.实验结果表明：该系统可使3 kA的电解加工电源输出高达10 kHz的高频脉冲电流.提高了脉冲电解加工的稳定性和加工精度.     

电解研磨复合镜面加工

阐述了电解和磨粒研磨复合作用的机理，并研究了主要加工参数的影响规律．结果表明，采用电解研磨复合加工法，能在短时间内高效地将不锈钢和普通钢的大面积工作表面加工成镜面．     

微细结构超声电解复合加工工艺研究

利用组合电加工方法制作的多种微细工具阴极,对多种材料进行了微细超声与微细超声电解复合加工的对比试验.结果表明微细超声电解复合加工对于提高微细结构加工效率与成形精度有明显效果.     

整体叶轮展成电解精加工成型规律及运动设计

为提高整体叶轮精加工展成运动设计效率和加工精度,对精加工阴极表面进行离散化处理,研究其成型规律,建立了成型规律的数学模型,提出以叶片拟合型面母线的法向偏置线为基准进行展成运动轨迹设计.利用得到的数学模型对展成运动的合成进给速度进行优化设计,从而控制加工中去除材料的厚度.实验证明,以该数学模型为基础的展成运动设计方法可以...     

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.     

变截面异型螺旋型腔电解加工流场分析

针对闭式整体构件电解加工间隙流场分布不均匀的,基于电解加工间隙流场,设计了阴极过水孔工作端面,比较了不同背压条件下电解加工间隙流场,分析了间隙流场空穴、涡流现象.研究结果表明,通过改变过水孔分的疏密,孔径的大小和形状,增加背压,消除了间隙流场中低流速区域,电解液较低流速区域的速度由0.239 7m/s提升至0.508 5m/s,减少了空穴和涡流现象的发生,优化了阴极结构.     

电极旋转电化学放电加工间隙内介质输送分析

微小孔是一类重要的结构,在航空工业、航天工业、微电子、汽车及医疗等行业有着广泛的应用。工具电极高速旋转电化学放电加工是根据电化学放电加工基本原理,应用高速旋转的工具电极在工件上进行电化学放电加工的方法。针对制造行业中广泛应用的金属微小孔结构,通过对螺旋工具电极高速旋转微小孔电化学放电加工间隙工作介质流场仿真,解释了螺旋工具电极高速旋转微小孔电化学放电加工间隙内工作介质输送机理。     

电解液沉淀池设计及其参数化实现

针对大口径膛线电解加工过程中最易形成瓶颈的电解液过滤问题,文中分析了氢氧化铁的生成速度、沉淀速度、产物成分及性质,提出一种完整的沉淀池设计方法.为了增加电解液滤过路径的长度,探讨了使澄清液通过出水堰进入清液池的复式电解液池结构.根据设计流量,计算沉淀池的表面水力负荷.按加工电流及污泥层高度选择有效水深和污泥斗高度,计算沉淀池容积并设计其他各部分尺寸,校核电流容量、中心管流速及堰负荷,结果满足设计要求.采用LabVIEW对加工过程污泥层高度进行模拟显示,实现了电解液池的参数化设计.     

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.     

四轴联动数控展成电解磨削整体叶轮叶片的研究

介绍了数控展成电解磨床的结构与运动、组合式多轴联动数控系统以及直纹展成电解磨削整体叶轮叶片型面的数学模型。     

ECM在叶片加工中的应用

ECM即ElectrochemicalMachining,又可称为电化学加工和电解加工,是实现金属成型的一种特种加工工艺。文中阐述了ECM加工的特点、ECM的工艺性要求,并通过对叶片电解加工的分析,指出了叶片电解加工机床的设计经验要点。