鈦合金TC4薄壁型孔電解加工工藝研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，制造業(yè)也隨之轉(zhuǎn)變，日益增加的高性能新型材料與復(fù)雜產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的需求，對(duì)加工工藝以及成本控制提出了全新的標(biāo)準(zhǔn)。鈦合金作為一種新型的金屬合金因其優(yōu)良的特性，在航空航天、醫(yī)療等多個(gè)領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。隨著鈦合金應(yīng)用的越來(lái)越廣，解決其加工難與控制成本問(wèn)題顯得尤為迫切。
　　鈦及其合金材料本身具有低密度、高強(qiáng)度和比重小等特點(diǎn)，且可提供良好的拉伸、蠕變和腐蝕等性能。但鈦合金自身是一種相對(duì)難切削材料，其機(jī)加工性能介于鎳基合

2、金與鋁合金之間，同時(shí)在傳統(tǒng)機(jī)加工時(shí)很容易產(chǎn)生變形和“粘刀”現(xiàn)象，故選擇一種高效、高加工質(zhì)量的新工藝來(lái)解決其加工難題具有重要的研究意義和實(shí)用價(jià)值。而電解加工技術(shù)是一種無(wú)接觸、無(wú)宏觀機(jī)械作用力的特種加工工藝，它是通過(guò)對(duì)作為陽(yáng)極的金屬工件在特定電解液成分中進(jìn)行陽(yáng)極溶解方式而去除材料，實(shí)現(xiàn)工件快速加工成型的一種高效的特種加工技術(shù)，以上特性決定了其在加工各類(lèi)難加工金屬材料與異性形狀方面具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。
　　本論文是對(duì)鈦合金TC4薄壁型孔

3、加工工藝機(jī)理進(jìn)行研究。首先分析了機(jī)加工鈦合金TC4薄壁型孔所面臨的難題，在此基礎(chǔ)上，提出采用電解加工工藝。歸納并分析了鈦合金TC4電解加工的特性，即在電解加工時(shí)，鈦合金容易在表面形成鈍化膜，從而使加工變得困難，尤其是在低電流密度下易發(fā)生點(diǎn)蝕而導(dǎo)致加工表面質(zhì)量變差。針對(duì)上述加工難題，本文提出一種低頻輔助振動(dòng)電解加工工藝方案，結(jié)合現(xiàn)有電解加工機(jī)床結(jié)構(gòu)與工藝要求，研制出一臺(tái)基于音圈電機(jī)的振動(dòng)裝置，該振動(dòng)裝置可調(diào)節(jié)振動(dòng)頻率與幅值，并采用閉環(huán)控制

4、方式保證振動(dòng)穩(wěn)定性。振動(dòng)與電解組組合成復(fù)合加工可充分利用各自的優(yōu)點(diǎn)，它有利于電解液更新、加工殘屑的排除以及消除局部電解液盲區(qū)，從而達(dá)到改善電解加工條件的目的。
　　結(jié)合實(shí)驗(yàn)加工工件出現(xiàn)的短路燒傷、長(zhǎng)邊鼓型及非加工面點(diǎn)蝕等現(xiàn)象，分析了鈦合金TC4電解加工加工機(jī)理，建立電解加工過(guò)程數(shù)學(xué)模型，利用COMSOL軟件仿真加工過(guò)程中電場(chǎng)分布情況，結(jié)合仿真結(jié)果，總結(jié)陰極側(cè)壁傾斜角對(duì)型孔加工質(zhì)量的影響規(guī)律，并優(yōu)化工具陰極結(jié)構(gòu)。
　　在此基礎(chǔ)