基于球形陰極的電解加工研究及設(shè)備開(kāi)發(fā).pdf

1、近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展成果顯著，但是環(huán)境污染、資源浪費(fèi)比較嚴(yán)重，再制造產(chǎn)業(yè)具有減輕環(huán)境壓力、資源浪費(fèi)的優(yōu)勢(shì)，得到了各國(guó)越來(lái)越多的重視與推廣。離心式壓縮機(jī)葉輪價(jià)值高昂，對(duì)其開(kāi)展再制造具有重要的經(jīng)濟(jì)環(huán)境效益，而壓縮機(jī)葉輪經(jīng)激光熔覆、熱噴涂等技術(shù)修復(fù)后，需要后續(xù)的精密加工手段使其恢復(fù)到原有的尺寸精度和表面質(zhì)量。電解加工技術(shù)具有高的加工效率，加工后不會(huì)產(chǎn)生殘余應(yīng)力、硬化層、灼傷等損傷形式，將電解加工技術(shù)應(yīng)用到壓縮機(jī)葉輪再制造的精密低應(yīng)力加工中

2、具有重要意義。
　　首先，本文研究了電解加工的鈍化現(xiàn)象，獲得了活性溶解區(qū)、過(guò)渡鈍化區(qū)和鈍化區(qū)，利用鈍化參數(shù)進(jìn)行了拋光工藝的優(yōu)化，獲得了高的電解拋光質(zhì)量。通過(guò)鈍化機(jī)理的研究發(fā)現(xiàn)鈍化層的存在是因?yàn)殡娊饧庸み^(guò)程陽(yáng)極表面產(chǎn)生了陽(yáng)極產(chǎn)物，由于陽(yáng)極產(chǎn)物的堆積形成鈍化膜，減緩了電化學(xué)腐蝕的速率。利用鈍化區(qū)參數(shù)，進(jìn)行了拋光工藝的優(yōu)化，獲得了高的拋光質(zhì)量。通過(guò)電化學(xué)腐蝕速率試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)電解加工速率與電壓存在近似的線性關(guān)系。
　　其次，為了避免“拷

3、貝式”電解加工陰極制作復(fù)雜、價(jià)格昂貴及加工精度不高的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)制作了球形陰極數(shù)控電解加工機(jī)床。設(shè)計(jì)的電解液循環(huán)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了電解液的循環(huán)利用，過(guò)濾掉電解加工產(chǎn)生的絮狀雜質(zhì)，并降低了加工過(guò)程的溫度。另外，可以通過(guò)球形陰極的軌跡控制，對(duì)曲面進(jìn)行電解加工，避免“拷貝式”復(fù)雜陰極的設(shè)計(jì)制作和電解加工過(guò)程容易產(chǎn)生雜散腐蝕的缺點(diǎn)。
　　然后，基于球形陰極電解加工機(jī)床開(kāi)展了材料去除率的研究，建立了去除率的數(shù)學(xué)模型及經(jīng)驗(yàn)公式，并通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證了去除率擬

4、合模型的合理性。通過(guò)公式推導(dǎo)建立了材料去除率的數(shù)學(xué)模型，并擬合了去除率與電流強(qiáng)度之間的經(jīng)驗(yàn)公式。實(shí)際電解加工中的各因素都會(huì)影響電流強(qiáng)度的大小，進(jìn)而影響材料的去除率，為此建立了各因素與電流強(qiáng)度之間的擬合公式。最后擬合出去除率與各因素之間的公式，該公式可用于指導(dǎo)去除率的選擇。通過(guò)電解加工試驗(yàn)，驗(yàn)證了去除率擬合公式的合理性。
　　最后，通過(guò)正交試驗(yàn)和單因素試驗(yàn)研究了球形陰極電解加工對(duì)表面粗糙度的影響權(quán)重及規(guī)律，試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)電解加工后顯微硬