微螺旋電極電解切割試驗(yàn)研究.pdf

1、電解線切割加工采用金屬絲作為工具陰極，基于電化學(xué)陽(yáng)極溶解的原理，在數(shù)控系統(tǒng)的控制下將工件按設(shè)定軌跡切割加工成形。本文針對(duì)電解線切割加工中電解液更新困難的問(wèn)題，提出采用高速旋轉(zhuǎn)的微螺旋電極強(qiáng)化加工間隙傳質(zhì)，提高加工精度和加工效率。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴基于電解加工電極反應(yīng)過(guò)程，結(jié)合電解線切割加工工藝特性，分析總結(jié)了微細(xì)電解線切割加工傳質(zhì)受限的原因；分析了不同狀態(tài)下電解切割加工間隙內(nèi)電解液傳質(zhì)、傳熱過(guò)程，建立了微螺旋電極電解切割

2、加工間隙流場(chǎng)模型；仿真計(jì)算結(jié)果表明旋轉(zhuǎn)微螺旋電極能夠促進(jìn)加工間隙內(nèi)電解液軸向流動(dòng)，隨著電極轉(zhuǎn)速增大，傳質(zhì)效果增強(qiáng)。⑵根據(jù)微螺旋電極電解切割加工試驗(yàn)需求，改進(jìn)完善了試驗(yàn)加工系統(tǒng)；該加工機(jī)床能夠?qū)崿F(xiàn)高分辨率低速直線進(jìn)給、高精度回轉(zhuǎn)；基于LabWindows/CVI虛擬儀器平臺(tái)開發(fā)了微螺旋電極電解切割加工控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)具有短路檢測(cè)與保護(hù)等功能。⑶開展了微螺旋電極電解切割加工試驗(yàn)研究。在3 mm厚的06Cr19Ni10不銹鋼材料上進(jìn)行加工

3、試驗(yàn)，對(duì)比分析了電極轉(zhuǎn)速和電極結(jié)構(gòu)形式對(duì)加工效率和加工精度的影響，結(jié)果表明：提高電極轉(zhuǎn)速可以提高電解切割加工效率，最大進(jìn)給速度可達(dá)8μm/s；采用微螺旋電極相比微圓柱電極，可以提高電解切割加工精度和加工穩(wěn)定性。開展微螺旋電極電解切割加工參數(shù)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明：采用低脈沖電壓、小占空比、高脈沖頻率、低濃度電解液、大進(jìn)給速度，可以減小加工間隙，提高加工精度。最后，采用微螺旋電極在06Cr19Ni10不銹鋼材料上加工出陣列微電極、微鏤空等復(fù)雜