微螺旋電極電解切割試驗研究.pdf

1、電解線切割加工采用金屬絲作為工具陰極，基于電化學陽極溶解的原理，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。本文針對電解線切割加工中電解液更新困難的問題，提出采用高速旋轉(zhuǎn)的微螺旋電極強化加工間隙傳質(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)過程，結(jié)合電解線切割加工工藝特性，分析總結(jié)了微細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)、傳熱過程，建立了微螺旋電極電解切割

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

3、試驗，對比分析了電極轉(zhuǎn)速和電極結(jié)構(gòu)形式對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，最大進給速度可達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，試驗結(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