混气电解加工探讨

电解加工是利用金属在电解液中发生阳极溶解反应而去除工件上多余的材料、将零件加工成形的一种方法。电解加工的加工精度不仅与加工间隙有关,还与机床、工艺装备、工具阴极、工件、工艺参数等诸多因素有关,通常采用混气电解加工、脉冲电解加工、小间隙电解加工和改进电解液等措施提高加工精度。其中混气电解加工是将具有一定压力的气体与电解液按一定比例混合在一起,然后将这种混合物加入到工件的加工间隙中去进行电解加工的一种方法。混气电解加工可以缩小加工间隙,提高电解加工的加工精度和复制精度,但混气电解加工的微观不平度和不直度还不理想。从气液混合比、混气电解加工的特性以及混气电解加工的工艺三个方面对混气电解加工的原理进行一定的探讨,希望摸索一种提高电解加工精度的方法。     

电解刻印技术

本文介绍了电解刻印技术的原理和特点。对影响电解刻印质量的各种要素,如被刻印的工件材料,电解液的成份和浓度,电解工艺参数,电解电流波形等都作了阐述。     

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。     

金属制品的电解刻印

许多金属零件要在表面刻上商标、号码或文字等标记。过去一般采用机械打印方法,但效率低、线条轮廓不清,特别是对于高强度、高硬度材料或薄壁、易变形零件,难以进行打印,因此必须采用新的刻印技术。电解刻印是新的刻印技术,国外出现于60年代初期,国内应用较晚,目前尚未广泛采用。本文对这种刻印技术作一简单介绍,以促进该技术的推广。一、原理和特点电解刻印是基于金属在电解液中产生阳极溶解的原理,如图1所示,将刻印标记的工具电极接直流电     

电解加工在机械制造中的应用

本文介绍了电解加工的原理、特点以及在机械制造中的应用。 一、电解加工的原理 电解加工是特种加工方法中重要的方法之一。它是利用金属在电解液中的电化学阳极溶解来将工件加工成形的。加工时工件接直流电源正极,工具接直流电源负极,工具向工件缓慢进给,使两极之间保持较     

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。     

超声扰动在微孔电解加工中作用机理的研究

深入分析了超声扰动电解液在微孔电解加工中的作用机理,提出了超声空化效应是引起加工间隙内电解液流场参数分布发生变化的主要因素。借助有限元分析软件COMSOL Multiphysics建立加工间隙区内声场的仿真模型,对声压的分布变化进行分析求解。通过对仿真结果的分析,验证了超声扰动作用在加工间隙区域内存在空化效应。进行了微孔电解加工实验,比较了不同频率的超声波对加工间隙区域的作用效果,结果显示:在一定范围内的低频率超声扰动更容易在加工间隙区域中形成超声空化,更有利于提高微孔电解加工的精度。     

磁力电解复合抛光中电解液的选配

磁力电解复合抛光工艺在难加工材料的精加工中被广泛使用,电解液的选配是影响该工艺的一个重要因素。文中对磁力电解复合抛光工艺中电解液的选配进行了研究,对磁力电解复合抛光中电解液的基本要求进行了分析,对常见电解液的性能进行了归纳和比较,并根据抛光过程中电解液的使用,得出了磁力电解复合抛光中电解液的选配原则。     

小间隙电解加工的工艺特性

近年来,随着我国电解加工工艺的不断发展,电解加工技术发生了很大变化。高精度产品制造数量的增加,使小间隙电解加工工艺的应用更为频繁。基于此,本文将针对小间隙电解加工工艺的应用方法和技术升级进行深入分析。     

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.     

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     

掩膜电解加工小孔仿真分析及实验研究

采用掩膜电解加工单个微孔的方式研究加工参数对凹坑形貌的影响,该方法具有操作简易以及工件无内应力等优点。采用COMSOL软件对加工间隙的电场进行仿真分析,研究了掩膜电解加工间隙对阳极表面电流分布的影响。实验中采用光刻技术在阳极工件表面制作尺寸均匀的微孔,孔径500μm,厚度50μm,通过采用不同加工电解液,电解液浓度,加工间隙以及加工电压加工凹坑并研究不同条件对凹坑形貌的影响。实验结果表明:随电解液浓度、加工电压的增加凹坑的孔径和孔深都出现不同程度增加;随加工间隙的增大孔径增大程度减小,孔深没有一致规律;NaCl溶液加工的凹坑比NaNO_3出现杂散腐蚀严重。     

电解加工电源研究现状及发展趋势

电解加工电源是电解加工装备中的关键核心基础设备,其性能直接影响着电解加工的精度、稳定性、表面质量和经济性.为了更加充分发挥电解工艺的潜力和优势,实现精密、高效、稳定的电解加工,有必要对电解加工电源的研究现状及发展趋势进行系统梳理和全面总结.系统分析了宏观尺度电解加工和微细电解加工的工艺原理,加工质量、效率和工艺稳定性等的影响因素,归纳总结出不同类别、不同应用场合下电解工艺对加工电源的性能指标要求.较为全面地介绍了近年来国内外在电解加工电源方面的相关研究进展及应用情况.对电解加工电源在控制高频脉冲产生、信号处理与输出、加工间隙监测、电源保护等几个方面的关键技术进行了评述,同时对电解加工电源的发展趋势进行了预测和展望,为促进我国电解加工技术的快速发展和广泛应用提供有益的参考.     

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。     

喷射液束电解辅助激光加工工艺规律研究

喷射液束电解辅助激光加工是一项新型复合加工方法,将电解加工与激光加工进行复合,在加工过程中,激光束与电解液束同轴共同作用于材料表面,激光对材料的热效应和喷射电解液束对材料的电化学阳极溶解作用共同去除材料,可实现无再铸层、无微裂纹的加工效果.针对该方法,基于加工原理的分析,以加工孔锥度和材料去除率为加工质量指标,研究了激光脉冲能量、电解加工电压和加工间隙对加工质量的影响.研究结果表明,激光脉冲能量对材料去除率的影响占据主导作用;激光脉冲能量和电解加工电压的增加都会导致加工孔锥度的增大;缩短加工间隙可以提高材料去除率,但会增加加工孔入口的锥度.     

整体叶盘叶栅通道电解加工流场仿真研究

电解加工是航空发动机整体叶盘制造的主要技术之一,加工间隙内电解液流动的均匀性是影响加工稳定性和表面粗糙度的核心因素。针对叶栅通道电解加工,对比分析电解液侧流式下的正向流动与反向流动加工间隙内流场状态,通过数值仿真对比分析可知,正流方式下加工间隙内电解液流速较高,流场均匀性较好,故正流方式有利于叶栅通道电解加工。开展了电解液正流电解加工试验,结果表明,采用正流方式进行叶栅通道电解加工,轮毂粗糙度可达0.316μm,叶盆、叶背余量重复误差分别为0.096 mm,0.103 mm,为下一步叶片型面精加工提供了良好的条件。     

电解加工的间隙监测与控制

加工间隙的监测与控制是电解加工的一个重要研究内容。本文提出了循环迭代间隙控制方案,根据前次循环中加工状况,对进给速度、进给量进行相应调整。在自行研制的立式电解加工机床上,采用虚拟仪器技术构建了电解加工控制系统。研究了有电解液存在情况下进行对刀(湿对刀)的问题。试验结果表明,在电解液中可以实现精确对刀;循环迭代间隙控制可以快速调整工具进给速度,使之近似等于工件去除速度,从而精确地维持恒定的小间隙。     

采用非线性电解液的叶片电解加工阴极设计

工具阴极设计是航空发动机叶片电解加工工艺过程中的关键环节。本文采用有限元数值算法求解加工间隙内的电场分布,考虑非线性电解液对成型规律的影响,进行叶片的阴极设计计算。对加工间隙分布的分析表明,将非线性电解液的影响带入阴极求解中,能使所研究的问题更接近实际情况,从而能提高阴极设计的精度。     

旋转超声电解复合加工三维流场仿真

单因素试验表明在相同加工条件下旋转超声电解复合加工小孔效率优于旋转电解加工小孔,为研究阴极旋转和高频振动对旋转超声电解复合加工流场的影响,基于有限元ANSYS CFX软件建立了旋转超声电解复合加工流场仿真模型,分析了阴极旋转和阴极高频振动下加工间隙内的流场变化。分析结果表明:阴极旋转使得电解液绕流,对电解液速度、压力影响较小,而阴极高频振动使得加工区发生抽吸,加速了电解液的流动,使得加工区内电解液压力波动变化,有利于电解液的更新与电解产物的排出。     

数控电解加工机床的能耗研究

为了降低数控电解加工机床的能耗问题,分析数控电解加工机床能耗模型,在保证加工效率和加工精度的前提下,以电解加工平面为例,开展不同加工间隙控制状态、不同加工电压、不同电导率工作状态下的对比试验,结果表明:机床在自动控制加工间隙,电压为12 V,电解液电导率为0.115Ω~(-1)·cm~(-1)时进行加工,能耗得到有效降低,表面粗糙度Ra=0.8’m,为机床能耗控制提供了有效方案。