提高微细电解加工精度的研究

对影响微细电解加工精度的因素进行了详细的分析，提出了改善加工精度的方法，如以循环进刀代替直接进刀方式、采用脉冲加工电源、改善阴极的结构设计以及采用非线性电解液等。最后，结合实验对这些方法的可行性与有效性进行了验证。     

微细电解铣槽加工参数对微槽加工精度的影响

采用微细电解加工方法在3J21合金横梁上进行微槽的铣削加工,主要研究了脉冲幅值、脉冲频率、脉冲宽度等加工参数对微槽的侧壁间隙波动误差、底部间隙波动误差、侧壁角度、底部圆角尺寸的影响规律。通过优化加工参数,可将微槽的宽度误差和槽底厚度误差控制在3μm以内,侧壁角度在90~96°之间,底部圆角半径小于17μm。     

低盐溶液电火花-电解复合加工微小方孔试验

综合电火花加工快速蚀除材料与电解加工溶解重铸层的优势,提出了在低电导率的NaNO3溶液中使用电极逐层往复式铣削加工微小方孔的电火花-电解复合加工方法,并研究了电解液浓度、电压和电容参数对微小方孔加工质量的影响。结果表明:电解液浓度与加工电压对微小方孔加工质量影响较大,电容影响相对较小。选用最优加工参数在100μm厚的321不锈钢片上加工微小方孔,得到的方孔加工质量好、侧壁表面无重铸层,且工具电极相对损耗仅0.05%。     

综合改善微细电解加工精度的工艺研究

电解加工的阳极电化学溶解原理使其在微细加工领域具有巨大的发展潜力,但杂散腐蚀和流场条件恶劣制约加工精度的提高.分析了影响微细电解加工的主要因素,提出综合改善微细电解加工精度的工艺途径.理论分析和实验研究均表明:将LIGA工艺制备高质量微细阵列电极、电极侧壁绝缘、高频脉冲电流及非线性电解液加工、电极间歇回退伺服控制等方法有机结合,能有效约束电场、改善流场,提高微细电解加工的精度.     

微细阵列孔的电解加工精度研究

从电解加工的特点出发,对影响微细阵列孔加工精度的因素进行了分析.电解加工过程中,工具阴极和工件阳极之间存在加工间隙是导致误差的根源.微细阵列孔的电解加工误差可分为复制误差和重复误差,电场强度的分布状态和杂散腐蚀是造成复制误差的最重要因素,而气泡在加工区域的堆积导致了重复误差的产生.通过理论和实验分析,为实验加工提供了提高加工精度的措施和办法.     

超声扰动电解液的微细孔电解加工精度研究

根据法拉第定律、间隙内流场的特性以及超声扰动参数的影响,探讨了采用超声扰动电解液方法进行微细孔电解加工的机理,对微细电解和超声扰动电解液下的微细电解加工工艺试验进行了比较,结果表明超声扰动电解液加工时,加工间隙减小,加工的定域性得到改善,加工精度得到提高.     

叠加磁场方孔电解加工试验研究

为了提高型孔电解加工精度和表面质量,分别采用在方孔阴极体的四壁和芯部镶贴永磁体两种方案进行电解加工工艺试验.结果表明,与不叠加磁场相比,在相同工艺参数下,四壁镶贴永磁体有利于改善表面粗糙度,芯部镶嵌永磁体有利于减小杂散腐蚀.     

加工间隙内电解产物对微细电解加工的影响分析

微细电解加工时,由于间隙微小,生成的电解产物因难以从加工区域中移除而降低了加工速度甚至中断加工.为保证加工的持续进行,利用工具电极作间歇快速回退是移除间隙内的电解产物、更新电解液的有效途径之一.论文研究分析了间歇回退加工情况下电解产物移除速率对加工速度的影响,结果表明:加工速度并不随加工间隙的减小而单调增大,实际加工速度存在极限值(极大值).为兼顾加工效率和加工精度,应以与之对应的间隙值作为实际加工间隙.     

微细电解加工机理探讨

介绍了微细电解加工技术的原理和特点，通过对其加工工艺的分析，简述了在微细电解加工过程中，影响其加工速度、精度、效率的主要因素，并通过对这些因素的综合分析，总结了制约微细电解加工技术应用的因素和进行微细电解加工应具备的基本条件。最后，针对微细电解加工技术的现状，对其发展提出了新的展望。     

变参数微细电解加工变截面孔的实验研究

为提高微细电解加工高深宽比变截面孔的形状精度,通过仿真分析加工过程中不同的参数变化时间间隔对变截面孔形状精度的影响,设计并实现了一种变参数加工控制方法。在1 mm厚的18CrNi8工件上进行变参数微细电解加工实验,加工出孔径200~320μm(深宽比约为5)的变截面孔。结果表明:参数变化时间间隔为1 s时,形状平均误差为9μm,相比于其他时间间隔,其平均误差减小约85%,较好地满足了设计要求,也验证了该变参数加工控制方法的有效性。     

方形阴极数控电解加工工艺试验研究

采用4种不同方案的方形阴极进行电解加工工艺试验,并对正交试验结果进行极差分析,得到工作电压、阴极进给速度、电解液压力、初始间隙对切削深度的关系曲线.通过比较4种不同方案阴极对切削深度的影响,得出最优的阴极结构.在此基础上,选取合适的工艺参数组合,进行方孔的电解加工试验.     

基于特种加工的微小孔加工技术

介绍了基于特种加工的微小孔常用加工方法,指出了这些方法的特点、发展现状和研究方向。     

Micro Electrochemical Machining of 3D Micro Structure Using Dilute Sulfuric Acid

Micro electrochemical machining (ECM) using ultra short pulses with tens of nanosecond duration is presented. 0.1 M sulfuric acid was used as electrolyte and 3D micro structures were machined on stainless steel. To prevent taper, a disk-type electrode was introduced. Using the disk-type electrode, taper could be eliminated. To improve productivity, multiple electrodes were applied and multiple structures were machined simultaneously. Since the wear of tool electrode is negligible in ECM, micro wire can be used as tool electrode. Using a platinum wire electrode with 10 urn diameter, various 3D features were machined on stainless steel plate.     

微细倒锥孔在线加工参数调控的电火花加工工艺

基于微细孔电火花加工中观测到的“腰鼓”现象,进行了微细倒锥孔的在线加工参数调控电火花加工工艺的研究.实验研究了开路电压、进给深度、变压深度、放电电容等加工参数对微孔加工孔形的影响.通过对工艺参数的优化选择,加工得到出入口直径平均相差18.6 μm、锥度为1.16°的倒锥孔,可用于柴油发动机倒锥喷孔的加工.进一步实验了工...     

掩膜电解微坑阵列对钛合金表面疏水性能的影响

为了提高钛合金表面的疏水性能,采用润湿理论模型与多物理场耦合仿真相结合的方法,建立接触角与掩膜电解加工工艺参数之间的直接映射关系,揭示微坑阵列掩膜电解加工对表面疏水性能的作用。建立接触角与微坑阵列几何尺寸间的表面疏水理论模型,对掩膜电解加工进行多物理场耦合仿真;理论模型与仿真结果相结合,获得了接触角与掩膜电解加工工艺参数之间的直接映射关系。此外,以表面接触角为因变量,以电解质质量分数、掩膜尺寸和电解电压为自变量,进行正交试验仿真和计算,获得了最佳工艺参数组合并进行试验验证。与仿真计算相比,试验测量得到的微坑阵列直径、间距、深度、表面接触角误差分别为2.49%、6.87%、7.40%、6.01%,从而表明该方法在未经低表面能材料修饰的情况下,成功制备接触角约为141°的微坑阵列疏水表面。     

可调整角度的电解加工系统的开发

为解决微细电解加工过程中不溶性电解产物排出和反应产生的气体逸出问题,设计一种可调整角度的微细电解机床,改善了微细电解加工状况.介绍该微细电解机床基本工作原理,机床的结构、性能、规格以及控制系统的功能.试验结果表明,该加工系统能在立式和卧式两种角度进行微小孔的微细电解加工.     

电解研磨复合加工技术在孔后处理中的应用

电解研磨复合加工方法是把电解加工和研磨加工结合起来，利用中性电解液通以适当的电流，在磨料研磨和电解溶解共同作用下，对零件进行快速、高效的精密加工。把这一加工技术运用于孔后处理中，对该技术的工艺原理、表面粗糙度的影响因素、加工精度及金刚石磨头的使用寿命等方面进行了研究分析。试验结果表明，该技术能有效去除孔加工后的变质层（如再铸层等），降低表面粗糙度值，降低或消除残余应力，提高表面质量。     

加工中心铝合金泵体复杂孔系加工工艺研究

随着制造技术的不断发展,加工中心已越来越广泛地应用于汽车零件的机械加工中。通过分析汽车铝合金泵体的结构特点和技术要求,深入研究了汽车泵体零件孔系的加工工艺。在工艺条件与批量生产相似的条件下进行了切削工艺试验,对泵体孔系的加工工艺方法和加工工艺过程进行了优化,制定了合理的孔系加工工艺方案。该研究成果用在批量生产铝合金箱体类零件中,在提高质量、提高效率和降低成本方面具有广泛的推广和应用价值。     

磁场对电解加工过程影响的实验研究

为了揭示磁场对电解加工的影响,在流速为0.3~1.5 m/s范围内通过添加不同方式、不同强度的磁场进行实验。结果表明:当磁场方向和流场垂直时,在流速较低的情况下阻碍了加工,当流速达到1.54 m/s时增加了去除量;当磁场方向和流场平行时,在流速和磁场都较低时阻碍了电解加工速率,当磁场强度增大到4400 m T后开始促进加工速度。