电化学加工阴极设计边界调整法

针对电化学加工阴极设计这一有势场Laplace逆问题，给出了一种阴极设计方法——阴极边界调整法。该方法在假设阴极边界已知的情况下，采用有限元计算获得阳极边界电场分布，并求与实际阳极电场分布间的方差和。若此方差和在规定的误差范围内，则此时对应的假设阴极边界即为所求阴极边界。否则，调整阴极边界进行迭代计算，直到方差和满足要求为止。计算和实验结果表明，阴极边界调整法收敛性较好，迭代次数适当，能满足设计要求。     

固定阴极电化学加工的成形规律研究

基于电场理论对固定阴极电化学加工的研究提出了一种新的分析和处理方法，以电化学固定阴极切割为例，对其成形规律进行了研究和分析，建立了反映实际加工过程的数学模型，进行了数值分析，并给出了相关试验的验证结果，为今后电化学加工中这类加工方式的合理应用提供了理论依据。     

纳秒脉冲电流提高微细电化学加工精度的研究

分析了电极反应的暂态过程,探讨了超短脉冲电流提高电化学加工精度的机理,并根据法拉第定律和巴特勒伏尔摩方程建立了电化学暂态加工的数学模型。在微细电化学加工系统中,采用纳秒级的超短脉冲电流,通过加工试验验证了理论分析,加工出了直径为20μm的微小孔。     

纳秒脉冲微细电化学加工的理论及试验

根据电化学反应原理,探讨纳秒脉冲电化学加工的特点及其实现微细加工的机理.建立纳秒脉冲微细电化学加工的理论模型,并分析电解液浓度、加工间隙、脉冲参数和加工电压等因素对微细电解加工的影响作用.构建微细电化学加工系统,包括微细加工机床、纳秒脉冲电源、电解液循环系统、运动控制部分和加工检测部分.试验研究了超短脉冲的电压幅值和脉冲宽度对侧面加工间隙的影响,结果表明减小脉冲宽度和降低加工电压可以提高微细电解加工的精度.在自制的微细电化学机床上,实现工具电极和工件微结构的连续加工.将加工间隙控制在5 μm以内,加工出中间有20 μm×30 μm×30 μm棱台的微型腔和30 μm槽宽的十字形孔,分析加工起始点对成形精度的影响,并提出解决方法.试验证明纳秒脉冲微细电解加工可以很好地满足微机电系统(Micro electromechanical system,MEMS)微器件的加工要求.     

成形阴极脉冲电化学光整加工技术应用研究

针对将成形阴极脉冲电化学光整加工新工艺应用于V形槽工件的表面光整加工,讨论了影响实际应用中的流场、间隙、电场等关键技术问题及其解决方案.并以实际V形槽工件为例,进行脉冲电化学光整加工,得到了良好效果.实验证明,该工艺应用于V形槽表面的光整加工是成功的.     

脉冲电化学加工现状与进展

介绍了脉冲电化学加工(PECM)的机理,综述了PECM/PECMM的国内外技术现状及研究进展,详细阐述了脉冲电化学加工的工艺模型和复合加工技术,并展望了今后的发展前景和重点研究方向。     

成型阴极脉冲电化学光整加工在轧辊上的应用

采用成型阴极对冷轧丝杠轧辊进行脉冲电化学光整加工.文章介绍了该方法的基本原理,给出了实验装置,在一定的工艺条件下,对轧辊进行了脉冲电化学光整加工.结果表明,该方法能将轧辊表面粗糙度从0.3μm减小至0.06μm.     

分段往复运动的定位精度及控制方法

分段往复运动是组合开关耐久循环试验的一种试验方式、而其中的定位精度是影响耐久性参数检测的关键因素。为此,本文提出了一种简单、实用,可靠的定位精度控制技术－光电编码定位控制,采用这种技术不仅能够动态修正定位误差,而且具有故障的自保护功能。     

电化学磁粒光整加工实验

从电化学磁粒光整加工对材料去除量和表面粗糙度影响规律的实验结果表明,由于磁粒加工过程中不断地去除钝化膜,使表面露出的新基体,从而进一步加速了电化学过程,实现表面整平,磁粒光整加工和电化学过程的复合,使光整加工效率和表面质量得到提高。     

脉冲电化学及脉冲电化学机械光整加工工艺

介绍了脉冲电化学光整加工及脉冲电化学机械光整加工原理和工艺特点,分析了电化学加工表面和机械加工表面的微观几何形貌对零件的机械性能和使用寿命的影响,表明电化学加工表面的优越性,并对其精度特性进行了分析.     

电解加工的辅助阴极设计

根据电解加工的成形理论设计辅助阴极工具的形状,应用有限元法求解拉普拉斯方程的反边界问题,设计出阴极的形状曲线.通过阳极边界电场强度的分析与对比,进一步验证所设计的阴极形状,评价阴极的设计精度.应用Matlab编程求解辅助阴极工具的外形曲线,并用ANSYS软件分析和验证电场的分布.研究结果表明,该阴极设计方法可行,设计计算误差较小,可以快速准确地设计出复杂的阴极形状.     

阵列群小孔活动模板电解加工技术研究

针对航空发动机阵列群小孔薄板零件,提出了活动模板电解加工方法。介绍了活动模板电解加工的原理和工艺过程。研究了电解液类型、电解液压力、电压占空比等参数对群孔加工品质的影响,研究表明:采用10%w.t.NaNO3,10%w.t.NaCl混合溶液,低电压占空比,合适的电解液压力可以获得表面品质完好、尺寸精度高的阵列群小孔。     

方形单元栅极式阴极电解加工的试验研究

对于电解加工,首先需要解决的问题是工具阴极的设计。传统的阴极设计与控制,不仅阴极的生产、制造周期长,成本高;还需要对阴极进行不断的对比修正,对操作者的经验和技术要求高;且一种工具阴极只能用来加工一种形状的工件,加工对象单一。针对传统阴极设计方法存在的不足,提出了栅极式阴极的设计与控制方法,并对三种规格的方形单元所组成的栅极式阴极进行了平面、斜面和型面的电解加工对比试验,分析了方形单元的尺寸大小与加工误差之间的规律,为提高栅极式阴极电解加工的精度和完善栅极式阴极的设计方法提供一定的技术支撑。     

电解转印法加工凹坑阵列结构试验研究

为得到降低摩擦副表面磨损所需的微小凹坑阵列结构,提出电解转印法加工凹坑阵列的工艺方法。对电解转印法加工过程进行有限元仿真,分析光刻胶膜厚度对凹坑尺寸和形状的影响。用光刻的方法制作尺寸均一,单个孔径为100μm的阴极平板。进行微细电解加工试验,试验分析脉冲电源频率和脉冲占空比对加工结果的影响。结果表明,采用电解转印法加工微小凹坑阵列结构,可以获得平均直径为200μm,深度10μm的凹坑阵列。     

航空发动机叶片电解加工阴极数字化修正模型及其试验研究

叶片是航空发动机的核心零部件,电解加工是加工叶片的重要方法,叶片电解加工工具阴极的精确设计与修正是提高叶片精度的关键技术.采用Levenberg-Marquardt(L-M)优化算法的误差反向传播网络(Back propagation,BP)技术,利用阴极线性修正法的工艺试验数据进行网络训练,建立基于优化BP算法的数字化阴极修正模型.结合自行研制的新型叶片电解加工机床,开展电解加工工艺试验,检验网络模型的正确性.通过三坐标测量机的检测,加工试件在阴极修正后精度有了明显提高,叶盆叶根和叶尖修正部位的精度均提高0.09 mm左右,修正效率提高,说明网络模型能精确计算出阴极型面修正量,网络模型的正确性得到验证.该修正模型能广泛应用于复杂型面电解加工的阴极修正,能起到缩短修正周期和提高叶片电解加工精度的作用.     

空间曲面齿轮电解加工的阴极修形方法

针对电解加工中阴极修形周期长、掌控性差的难点,根据平衡间隙理论以及阴极修形原理,提出优化改进阴极修形的方法:建立面齿轮的修形阴极的数学模型;选择修形系数ε及验证方法,改进后可通过一次试验进行多次校准,缩短了阴极修形周期,降低生产成本。     

发动机叶片电解加工变间隙阴极修正法

为了提高叶片电解加工的精度,提出变间隙阴极修正方法,建立该方法数学模型,分析加工间隙与阴极修正量的对应关系,通过在型面误差中代入间隙补偿量来修正阴极。提出阴极沿型线修正量的计算公式和插值逼近的试验方法。结合自行研制的新型叶片电解加工机床,进行了叶片电解加工阴极修正的试验,通过变间隙修正方法修改阴极。试验过程中阴极经过3次计算机修正,可使叶片电解加工精度提高到0.05 mm,表明该阴极修正方法合理有效,数学模型与试验情况吻合。     

精密展成电解加工整体叶轮的阴极设计

介绍了应用精密展成电解法精加工整体叶轮叶片型面所用阴极的设计方法 ,分析了该阴极的结构形式并给出了该阴极各结构尺寸的确定方法。     

发动机叶片电解加工工具进给方向分析和系统设计

超薄扭曲叶片因叶型薄、型面复杂、精度高 ,目前主要以电解加工作为首选加工工艺。本文以某型发动机叶片为研究对象 ,对电解加工中阴极进给方向和毛坯装夹位置作了优化选择 ,同时采用开放式控制系统、模块化设计思想开发可重构电解机床系统以满足不同叶片型面加工的要求。