微螺旋电极在改善微细电解加工性能中的应用

改善电解加工的精度和稳定性是微细电解加工中一个重要的研究课题。本文详细分析了影响电解加工性能的因素,电解液采用混合电解液(NaC lO3+H2SO4),工具电极为带有螺旋槽的微螺旋电极。在微螺旋槽旋转所形成的“微螺杆泵”效应作用下,蚀除加工间隙内的产物,加工效率、加工精度和稳定性得到了极大的提高。     

深窄槽的电解加工

在机械加工生产中,经常会遇到深窄槽的加工问题,在传统加工工艺难以胜任的情况下,若采用电解加工工艺方法,就会使问题迎刃而解。本文以电解加工的试验工艺,探讨解决这类问题新的工艺思路。     

基于多工位的微细长槽电解加工的试验研究

针对如何提高微细长槽批量加工的成型精度和效率问题,将电解加工的技术应用到微细长槽的批量加工中.依据电解加工原理,以微细长槽加工的复制精度为评价指标,建立了微细长槽成型精度的模型分析,得出了影响成型精度的主要因素有：底面间隙、侧面间隙和间隙内流场均匀性,并以此为基础,分别进行了不同加工方式和阴极刀具进给速度的试验.研究结果表明,采用群电极倾斜并沿槽纵向移动的加工方式,以及在保证加工稳定的前提下通过提高阴极刀具的移动速度,可以提高微细长槽的成型精度和加工效率;该方法对于微细长槽的批量加工具有一定的指导意义.     

微细电解加工用中空电极的制备

为了改进加工间隙内电解产物的排出条件和加速电解液的更新,提出了一种嵌套式微细中空电极的精确可控焊接制备工艺。仿真分析了电极的过流特性,优化了电极长度,并进行了性能测试及加工实验。通过穿丝、黏结、嵌套尺寸及位置调整和焊接工序,制备出加工段内径为65μm、外径为130μm、长3.25mm左右,后段便于装夹和连通的嵌套式中空电极。在供液压力为1.15 MPa时,其出口流速可达10m/s左右。利用制备的中空电极,开展微细孔电解加工实验,在0.5mm厚不锈钢片上加工出最小入口孔径约为157μm,出口孔径约为133μm的微细孔,并将其延伸应用于微结构加工中,铣削出了长554μm、宽160μm、深224μm的微细T型槽。实验结果表明:制备的微细中空电极有效提高了加工间隙内电解液的流动特性,且连/导通可靠、装夹方便,适用于高深宽比微结构的电解加工。     

射流电解加工微小窄槽的工艺研究

在电液束加工小孔的基础上,开发了一种新的小尺寸三维形体射流电解加工工艺。用射流电解进行窄槽加工,并通过正交试验的方法研究加工过程中电压、占空比、频率、靶距等加工参数对槽形的影响。发现工件一旦进入射流形成的加工区就会被均匀的加工。用圆形的玻璃喷嘴加工后的槽的横截面趋于椭圆,这相当于一把椭圆球铣刀的切削效果。电压对去除量有重要的影响,但在450~550 V的范围内变化时去除量较为稳定。试验表明,占空比在50%~90%之间变化时去除量较为稳定。     

微槽激光电解组合微加工研究

微槽结构作为微型结构的基本单元,具有增加散热面积、存储润滑剂和减少阻力等功能,多用于大热流密度器件的散热或表面润滑,但其存在加工尺寸小、精度要求高以及加工难度大等问题。为了实现微槽的高效高精度加工,提出了一种激光电解组合微加工方法,并搭建了纳秒激光加工装置和数控微细电解加工装置;利用激光烧蚀快速加工出微槽结构的基本形貌,再通过微细电解的方式去除其表面再铸层及飞溅颗粒,提高其表面精度和表面性能。通过理论研究以及优化加工参数试验,加工出长度为400μm,宽度为220μm,深度为120μm的微槽结构。激光电解组合微加工微槽的表面粗糙度由激光加工后的Ra 5.36μm降低至Ra 1.23μm;激光电解组合微加工的加工效率是微细电解加工的4.26倍。     

微细孔电解加工控制方法及试验研究

基于微细电解加工的特点，介绍了一种微细电解加工系统。该系统能够将加工间隙控制到几微米到几十微米的范围内。根据电解加工以离子形式对材料去除的特性，进行微细电极、微细群电极的制备研究，并将其用于微细孔、群孔的加工中。试验分析了各工艺参数如电压、溶液浓度、加工间隙、进给速度等对微细孔电解加工精度的影响。结果表明，微细电解加工的侧面间隙随着加工电压的降低、溶液浓度的减小、脉宽变窄和初始加工间隙的减小而减小，改善了加工的定域性，加工精度得到提高。     

扫描射流掩膜电解加工微坑阵列试验研究

表面织构在摩擦学、热能交换以及生物医学等许多领域发挥重要作用,其中微坑阵列是常用的表面织构.为了能在金属表面制造出微坑织构,对掩膜电解加工微坑阵列的文献进行了研究与分析,在分析了射流掩膜电解加工技术的基础上,提出使用一种扫描射流掩膜电解加工的方法,利用光刻胶做掩膜,成功地在不锈钢上加工出海量微坑阵列.设计实验,探究了电...     

管电极电解铣削加工316不锈钢的实验研究

采用金属管电极进行射流电解铣削加工,研究了316不锈钢材料在不同电压、初始间隙、进给速度等工艺参数下电解铣削沟槽的加工特性以及在不同跨距、走刀轨迹下电解铣削加工平面的加工特点.实验表明:工艺参数对沟槽和平面加工有较大的影响.     

电解线切割加工技术试验研究

分析了应用电解线切割加工工艺在厚不锈钢板上加工高深宽比结构的可行性。为解决加工高深宽比结构时的排屑问题,在分析该工艺特点的基础上,采用了轴向冲液的方法。在自行搭建的加工系统中,进行了不同加工参数的一系列试验,以研究加工电压、电极丝进给速度、电解液浓度和冲液速度对该工艺的影响。最后,对电解线切割加工参数进行优化,加工出了缝宽为160μm、深宽比高达30的微型花键。     

微小孔微细电解加工控制系统设计

针对微小孔微细电解加工工艺中,进行短路对刀、进给及短路监测的控制系统设计.试验表明,此对刀系统可以快速、精确设定加工间隙.通过对短路的监测,发现加工过程中短路的现象明显减少.     

微细电解加工实验研究

采用基于电化学腐蚀法制作直径80μm、长度3000μm的微细电极,分别使用微细圆柱电极和微细螺旋电极进行了加工实验,实验研究丧明微细螺旋电极在孔和槽的加工中比微细圆柱电极具有更快的加工速度以及更小的加工间隙.螺旋结构在加工中有助于排出加工间隙内电解产物,显著地提高了加工效率、加工精度及加工过程的稳定性.     

基于聚合氯化铝电解液的锆合金阵列微孔掩模射流电解加工试验研究

锆具有优异的综合性能,在航空航天、医药和化工等领域具有广阔的应用前景。然而,用现有的加工方法对其进行微细加工时,具有刀具磨损严重、加工效率低、加工质量差等缺点。微细电化学加工在金属微结构制造方面具有独特的优势。提出一种新型聚氯化铝溶液(PAC)作为电解液,利用掩模射流电解加工在锆合金(Zr702)表面进行阵列微孔加工。研究了Zr702在不同质量分数聚氯化铝溶液中的溶解特性。通过试验研究了电解液压强、射流扫描速度和脉冲电压等主要加工参数对加工性能的影响,并通过正交试验进行参数优化,加工出了平均直径为163.20μm,平均深度为85.49μm,深径比为0.524,侧蚀系数为2.055,形貌精度较好的阵列微孔。     

带双极电极的电解加工

如何降低加工间隙中气体密集度的问题,目前已引起电解加工行业的极大关注。这是因为加工过程中析出的气体,对于加工精度、生产率、耗电量以及表面质量等电解加工工艺特性,都将产生不良的影响。而加工间隙中气体浓度不均匀以及阴极附近的超高浓度乃是导致这种不良影响的主要原因。这样将使电解液的导电率降低和电流密度沿加工间隙通道长度的相应分配。当加工长尺寸     

抽吸电极电解加工微小孔加工工艺研究

航空发动机中的微小孔电解加工的入口杂散腐蚀影响着零部件的疲劳强度,针对电解加工微小孔时入口形貌不理想的难题,利用抽吸电极电解加工方法,有效降低了高温合金上微小孔入口的杂散腐蚀。通过多物理场耦合模型分析了电解加工过程中的电场、流场分布情况和轮廓成型过程,与相同参数下管电极电解加工对比,同时研究加工过程中的供给流量与抽吸压力的大小对入口形貌的影响,并优化了仿真参数,进而指导加工工艺。仿真与试验结果表明：采用合适的抽吸电极结构和加工工艺参数,电解加工的入口杂散腐蚀区域可明显减小甚至消失,可以有效提高加工定域性;在其他参数不变的情况下,采用1.5 mL/min的供给流量、27 mL/min的回收流量时,加工过程稳定无短路,获得的入口形貌无杂散腐蚀。研究结果对进一步了解抽吸电极电解加工的原理以及提高高温合金小孔加工质量均具有重要意义。     

电解射流加工研究现状与进展

综述了电解射流加工的国内外研究现状,介绍了国内外电解射流加工以及电解射流复合加工的研究进展,详细阐述了电解射流加工工艺模型、激光电解射流复合加工以及磨料电解射流复合加工技术,并对其前景进行了展望,提出了今后的重点研究方向。     

基于线电极原位制作的微细电解线切割加工

微细电解线切割加工是一种微细加工新方法。从理论上分析了线电极直径大小对微细电解线切割加工精度的影响,提出了原位制作微米尺度线电极的方法,并制作出直径5μm的钨丝线电极。通过电解线切割加工试验,加工出缝宽为20μm左右的微型桨叶结构和曲率半径在1μm以下的微细尖角结构。     

方形截面微沟槽电解铣削试验研究

针对一些方形截面微沟槽的加工,采用管电极外壁电解铣削的加工方法.利用外径为0.5 mm的管电极在304不锈钢上进行电解铣削加工方形截面微沟槽的试验,通过设计单因素试验重点研究了电解液压强、脉冲频率以及占空比对方形截面微沟槽尺寸的影响规律.并在优化参数电解液压强为0.3 MPa,电压为6 V,频率为13 kHz,占空比为...     

微细电火花铣削加工电极损耗及加工质量分析

电极损耗是微细电火花铣削加工中常见的问题之一,对引信保险机构的组成零件进行微细电火花铣削加工,分析加工电极的损耗情况以及对加工质量的影响。试验得出加工参数以及分层铣削厚度是两个影响电极损耗的重要因素,并且因为电极的损耗会导致加工零件的平行度下降。     

管电极电解加工工艺过程稳定性研究

为提高管电极电解加工的稳定性,对管电极电解加工的极间流场进行建模仿真,分析底面流场分布与加工稳定性的关系。仿真所得到的底面压强分布变化规律表明,侧面间隙、底面间隙以及电解液流速均对底面流场分布有重大影响,从而影响管电极电解加工的过程稳定性。结合仿真分析,通过对影响加工稳定性的主要工艺参数,如绝缘层的涂覆厚度、工具进给速度、电解液供液压力进行优化,减少深小孔加工中火花、短路等现象的发生。采用优化的参数,利用群电极成功加工出深宽比为2的7×7小孔阵列,加工过程稳定,孔径均匀。