發(fā)布時(shí)間：2021-01-08 23:05

　　近年來,隨著航空工業(yè)的快速發(fā)展,各部門生產(chǎn)單位對(duì)航空航天零部件及其加工材料的性能要求日益提高,在要求材料具備較高的強(qiáng)度、良好的耐腐蝕性和耐高溫性的同時(shí),還要求加工出的零部件具有較高的表面加工質(zhì)量和尺寸精度。鎳基高溫合金GH3536是航空航天領(lǐng)域常用的一種非常典型的難加工材料,但當(dāng)采用傳統(tǒng)機(jī)械加工或特種加工時(shí),往往存在加工精度差、表面完整性差、砂輪磨損嚴(yán)重、殘余應(yīng)力大和重熔層等問題,因此本文提出了一種超聲振動(dòng)輔助脈沖電化學(xué)研磨的高效復(fù)合加工方法。該方法利用超聲波發(fā)生器和變幅桿,將交流電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械振動(dòng),并引入到電解磨削加工中,利用超聲振動(dòng)的空化作用和液相傳質(zhì)效應(yīng),可使加工過程中流場(chǎng)更加穩(wěn)定、極間間隙電解產(chǎn)物及氣泡能夠迅速排出。相比于傳統(tǒng)機(jī)械磨削、電解加工和電解磨削加工,利用超聲振動(dòng)輔助電解磨削所加工的GH3536合金小孔的表面質(zhì)量和加工精度都得到了很大提高。本文利用超聲振動(dòng)輔助電解磨削復(fù)合工藝對(duì)GH3536小孔進(jìn)行高效加工,并開展了材料去除機(jī)理的理論分析和試驗(yàn)研究,主要研究?jī)?nèi)容如下:（1）闡述了超聲振動(dòng)輔助管電極電解加工預(yù)孔和超聲輔助電解磨削擴(kuò)孔的加工原理、加工范圍特點(diǎn)以及影響工藝試驗(yàn)... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：102 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－】具有小孔結(jié)構(gòu)的典型部件??

?山東大學(xué)碩士畢業(yè)論文???工高溫鎳基合金小孔時(shí)，加工區(qū)域切肩排出困難，容易發(fā)生堵塞，刀具下刀與工??件產(chǎn)生作用力時(shí)，刀頭容易發(fā)生偏移，導(dǎo)致小孔加工精度變差，且加工區(qū)域溫度??過高，刀具磨損嚴(yán)重，使用壽命降低，工件表面容易產(chǎn)生硬化現(xiàn)象，工件殘余應(yīng)??力過大，如圖１－２所示機(jī)械鉆削出的微小孔。??圖１－２械鉆削出的微小孔??圖１－３特種加工方法加工出的典型微小孔結(jié)構(gòu)??如圖１－３是用特種加工方法加工出的典型微小孔結(jié)構(gòu)。電火花加工是在一定??的介質(zhì)中，工件電極和工具電極之間的火花放電產(chǎn)生瞬時(shí)高溫將材料去除的加工??方法，但是加工表面容易產(chǎn)生重熔層，對(duì)表面質(zhì)量產(chǎn)生不利影響［５］。電解加工是??指陽極工件在電壓的作用下，在電解液中發(fā)生電化學(xué)溶解從而蝕除材料的過程，??工件根據(jù)陰極工具電極形狀加工成型的工藝過程，既不會(huì)有重熔層的產(chǎn)生，也不??會(huì)存在工具電極的損耗，但是加工穩(wěn)定性差，不能保證表面的完整性，容易出現(xiàn)??雜散腐蝕現(xiàn)象。激光加工是利用激光束的能量通過透鏡匯聚在工件表面上以產(chǎn)生??光熱效應(yīng)來蝕除多余的材料，廣泛應(yīng)用于工業(yè)加工、軍事、醫(yī)療和各種科學(xué)研究??［６］。但是激光加工輸出功率低，能量轉(zhuǎn)換效率低，頻率穩(wěn)定性差。超聲加工是利??用超聲波發(fā)生器和變幅桿，將交流電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械振動(dòng)，推動(dòng)刀具磨粒以極高??的速度沖擊工件表面以達(dá)到粉碎材料的目的。超聲加工可以加工非金屬脆硬性材??２??

第１章緒論??圖１－４恒流量、反射角為０°加工出的小孔［１＞１５］??英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的Ｓ．?ＡＩｉ［ｌ９］在對(duì)管電極電解加工中常見的缺陷進(jìn)行了初??步認(rèn)識(shí)之后，進(jìn)行了部分因子實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（ＤＯＥ），以識(shí)別影響孔質(zhì)量的更重要的工??藝參數(shù)。針對(duì)這些工藝參數(shù)，進(jìn)行了全因子設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，研究了它們對(duì)孔徑和孔錐??度的影響，確定合適的操作條件以鉆出高質(zhì)量的孔的指南和要求。Ｉｎｄｉａｎ?Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ??ｏｆ?Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ的Ｄ．Ｓ．Ｂｉｌｇｉ［２（Ｋ２ｌ］進(jìn)行了鎳基高溫合金脈沖電流管電極電解加工??深小孔的實(shí)驗(yàn)研宄，分析了５個(gè)工藝參數(shù)電壓、管電極進(jìn)給速度、脈沖時(shí)間、占??空比、管電極光頭長(zhǎng)度對(duì)深度平均徑向過切、材料去除率和線性材料去除率的影??響，建立了工藝參數(shù)對(duì)深度平均徑向過切、材料去除率和線性材料去除率影響的??數(shù)學(xué)模型，該模型可同時(shí)對(duì)孔質(zhì)量和工藝性能進(jìn)行定量評(píng)價(jià)。試驗(yàn)結(jié)果可用脈沖??管電極電化學(xué)深孔加工過程中普遍存在的電極間隙動(dòng)力學(xué)來解釋。通過實(shí)驗(yàn)確定??的最佳工藝參數(shù)，可以有效地在鎳基高溫合金中鉆出高質(zhì)量、高深徑比的小孔。??Ｃｒａｃｏｗ?Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ?ｏｆ?Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ?的?Ｓｅｂａｓｔｉａｎ?Ｓｋｏｃｚｙｐｉｅｃ［２２］基于計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)??方法，分析了在空化現(xiàn)象發(fā)生的情況下，陽極與陰極之間的多相、湍流和非穩(wěn)態(tài)??電解質(zhì)流動(dòng)問題。并在管電極電解加工中增加了超聲振動(dòng)，獲得了最佳的振幅，??有效的提高了加工的穩(wěn)定性。Ａｉｎ?Ｓｈａｍｓ?Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ的Ｍ．Ｓ．?Ｈｅｗｉｄｙ［２３］提出了一??種基于低頻振動(dòng)輔助的管電極電解加工方法，刀具振動(dòng)頻率從幾十赫茲到幾百千??赫茲，這使得間隙分布的陽極局部

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[2]鎢合金電解磨削加工工藝研究[D]. 周忠正.大連理工大學(xué) 2019
[3]軸向超聲振動(dòng)車削仿真分析與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 吳得寶.山東大學(xué) 2019
[4]單晶碳化硅超聲—電化學(xué)機(jī)械拋光仿真與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 翟權(quán).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[5]電解磨削加工高鉻合金實(shí)驗(yàn)研究[D]. 李科研.大連理工大學(xué) 2017
[6]電解加工過程的多場(chǎng)耦合仿真研究[D]. 何長(zhǎng)運(yùn).廣東工業(yè)大學(xué) 2015
[7]鈦合金電解磨削加工工藝研究[D]. 單曉慧.大連理工大學(xué) 2015
[8]GH4169合金電解磨銑加工試驗(yàn)研究[D]. 葉而康.南京航空航天大學(xué) 2015
[9]電解磨削加工鈦合金基礎(chǔ)試驗(yàn)研究[D]. 孫元普.大連理工大學(xué) 2014
[10]脈動(dòng)流場(chǎng)管電極電解加工鈦合金深小孔試驗(yàn)研究[D]. 張玉冬.南京航空航天大學(xué) 2014



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