旋转超声电解复合加工微小深孔的稳定性研究

为提高管电极旋转超声电解复合加工微小深孔的稳定性,基于ANSYS CFX,建立了气液两相流气穴模型,分析了阴极高频振动条件下不同端面间隙的流场、电场分布,仿真结果表明,大间隙有利于气泡和电解产物的排出,有利于提高加工的稳定性,但不利于孔中心的小凸台的去除。通过辅助阴极能有效减小孔中心小凸台,提高加工的稳定性。     

旋转超声电解复合加工小孔的仿真加工

为研究旋转超声电解复合加工小孔的成型过程,进行了旋转超声电解复合加工小孔试验,得到了不同加工时间孔的截面,并根据试验参数,进行了基于ANSYS的二维仿真加工和三维仿真加工。对小孔的入口直径、底面直径和加工深度进行了对比分析,结果表明由于三维仿真加工中采用了管电极,并考虑了电解加工中阴极超声高频振动对电解液电导率的影响,故其仿真结果更加接近试验值,间接证明了旋转超声电解复合加工小孔三维仿真加工的可靠性,展示了不同时刻的三维加工型腔,为旋转超声电解复合加工的成型过程和成型规律的研究提供了参考。     

涡轮叶片电解加工的流场仿真分析

涡轮叶片是航空发动机中的重要零件,主要加工方式是电解加工。基于电解加工流场理论,建立涡轮叶片的三维模型和电解加工的流场模型。应用COMSOL Multiphysics软件对涡轮叶片电解加工进行流场仿真分析,研究流场的分布及特性,分析不同加工间隙和不同电解液压力对流场的影响。通过分析,得出涡轮叶片电解加工时加工间隙、电解液压力与流场流速之间的关系。     

电解加工小孔方案优化及实验研究

小孔法是工程中残余应力测量最常用的方法,传统机械加工小孔会引入塑性变形与附加应力,影响测量结果的准确性.采用无应力产生的电解加工方法进行小孔加工在残余应力测试方面具有显著优势.利用不受加工结构限制的3D打印技术制造中空循环电极,搭建动液电解加工小孔装置;利用Fluent软件进行流场仿真,以电解加工表面电解液流速大小和流场均匀性为评价标准,优化中空循环电极内部流道结构;根据流场与电场仿真结果表明中空循环电极环形隔板壁角β对电解加工精度有较大影响.以纯铁(DT4E)为实验材料,进行不同壁角β下电解加工小孔实验,壁角β为60°时小孔孔形最佳.     

双缘板叶片电解加工流场优化与试验研究

针对在长叶身的双缘板叶片电解加工中由于流场的不均匀经常导致加工短路的问题,开展了叶片电解加工流场优化仿真分析,结果表明大量电解液从两侧缘板区域的间隙中被分流,造成叶身型面部分流量减小,导致产物不能及时排出间隙,容易引起加工短路。为了改善加工区域流场分布不均的情况,提出了一种基于液体密封的多向辅助供液流场方式,对提出的流场方式开展流场仿真分析,仿真结果表明加工区流场稳定性与一致性显著提升。开展了所提出流场的电解加工工艺试验,加工过程电流稳定,试件具有较好的加工效果,验证了提出流场方式的有效性。     

用高转速微电极电解钻削深小孔

针对难切削材料的深小孔加工,提出一种有效排屑、迅速补充电解液的新工艺——高转速微螺旋电极电解钻削加工工艺,并对该工艺进行了机理分析与试验研究。研究了电极转速、电压、脉冲频率、进给速度等工艺参数对深小孔电解钻削加工精度和稳定性的影响,提出合理匹配上述参数可在较高加工效率下获得高的加工精度和加工稳定性。基于硬质合金微螺旋电极用自行研制的高精度微细电解系统成功地在高温镍基合金GH4169上加工出了一组孔径小于0.5mm、深径比大于10、形貌较好,锥度较小,侧壁陡直,进出口边缘锐利的深小孔。试验结果表明,高速电解钻削加工工艺在深小孔加工方面很有潜力。     

高频窄脉冲微细电解加工实验研究

加工间隙是电解加工的核心工艺参数,利用在45钢薄片上打微细孔,通过实验分析来探索高频、窄脉冲微细电解加工中频率、电压和电解液浓度对加工间隙及电极截面和加工稳定性的影响规律。     

微细群缝的精密电解加工研究

以某辐射状分布微细群缝结构的电解加工为研究对象，讨论了电解液、工件材料、加工速度等因素对加工精度的影响，结合研制的加工电极设计流场分布，优化加工参数，实现了以较高的效率加工出缝宽小至0．27mm的微细群缝结构，缝宽一致均匀，加工稳定性和重复性均好。     

窄缝精密电解加工的实验研究

通过在理论上分析窄缝电解加工中片状电极和丝状电极对加工间隙和流场分布的影响,提出了采用小直径丝状电极提高加工精度和改善加工稳定性的方法。文中分别进行了片状电极和丝状电极之间、不同直径丝状电极之间的窄缝电解加工对比试验。结果表明,小直径丝状电极可以减小电解液流过电极丝产生的涡流死水区,改善加工区内的电解液更新和电解产物的排除,提高加工精度和加工过程的稳定性。     

深小孔电加工流场仿真研究

深小孔结构在航空航天、精密仪器及机械电子设备等领域的核心零部件上有着广泛的应用。为了研究管电极的转速与进口压力对加工间隙流场的影响,通过Solid Works软件对侧壁开孔阵列管电极进行三维建模后导入Workbench软件,Fluent对深小孔电加工过程中的流场进行仿真分析,探究管电极的转速与进口压力对流场压力分布和流速分布的变化规律。结果表明,随着管电极进口压力的增大,流场的最大压强和最大流速也会增加;随着管电极转速的增加,流场的最大压强基本不变,最大流速会增加。在电加工过程中,分析流场流速和压力的变化,对于促进加工产物的排出具有重要意义。