本文關(guān)鍵詞：高溫合金電火花—電解組合加工裝置及應(yīng)用

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【摘要】：電加工技術(shù)在制造工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,電火花加工和電解加工作為電加工技術(shù)的兩種主要方式,在難加工材料的成型加工中占有重要地位。其中電火花加工具有加工精度高、適用材料廣等優(yōu)點(diǎn),可以在多種難加工材料表面加工出復(fù)雜三維結(jié)構(gòu),但所加工表面質(zhì)量低,有再鑄層和微裂紋；電解加工基于陽極溶解原理,具有效率高、加工表面質(zhì)量高、無殘余應(yīng)力和重鑄層及無刀具磨損等優(yōu)點(diǎn),但其加工精度及效率低。本文結(jié)合電火花和電解加工的優(yōu)點(diǎn),提出采用電火花-電解組合加工技術(shù)在高溫合金表面加工形狀精度高、表面質(zhì)量好的異型孔結(jié)構(gòu)。針對(duì)高溫合金材料表面異型孔的加工需求,搭建了電火花-電解組合加工實(shí)驗(yàn)裝置,研究了主要加工參數(shù)(電解電流、電解時(shí)間、電解脈沖頻率和占空比)對(duì)加工孔的表面質(zhì)量的影響規(guī)律；對(duì)比了電火花-電解組合加工異型孔與電解加工異型孔的優(yōu)缺點(diǎn),并基于此優(yōu)缺點(diǎn)提出了異型孔加工方式的選擇策略。主要工作如下：(1)設(shè)計(jì)并搭建了電火花-電解組合加工實(shí)驗(yàn)裝置,將電火花打孔機(jī)主軸固定到三軸數(shù)控電解機(jī)床的Z軸上。設(shè)計(jì)了一套夾具及電解液循環(huán)系統(tǒng)。工件材料為厚度3mm的高溫硬質(zhì)合金。(2)研究了各加工參數(shù)對(duì)組合加工質(zhì)量的影響。先用直徑為2mm的黃銅電極進(jìn)行基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了電流密度、加工時(shí)間、頻率、占空比等參數(shù)對(duì)電解拋光加工的影響,主要分析了不同電流參數(shù)情況下高頻窄脈沖電流電解加工對(duì)去除再鑄層效果的影響,給出最合理的電解加工電流參數(shù)來除去電火花加工所產(chǎn)成的再鑄層。結(jié)果表明,電火花加工能夠獲得較高形狀精度,但表面質(zhì)量差,有重鑄層,表面粗糙度高達(dá)Ra4.277μm；電解加工可以顯著提高表面質(zhì)量,粗糙度降低至Ra0.299μm;隨著電解加工電流增大,表面粗糙度呈總體下降趨勢(shì),相同電流條件下,隨著電解時(shí)間增大,粗糙度逐漸減小；并且,表面粗糙度隨脈沖頻率的增大而增大,隨占空比的增大有先增大后減小的趨勢(shì)。(3)利用優(yōu)化后的參數(shù)進(jìn)行高溫合金異型孔的電火花-電解組合加工實(shí)驗(yàn),在GH4169高溫合金材料上加工出了表面無再鑄層的高表面質(zhì)量的異型孔。對(duì)比電火花-電解組合加工,本文提出用中空成型電極電解加工高溫合金異型孔,所加工的異型孔表面質(zhì)量高,但具有成形精度低、雜散腐蝕等缺點(diǎn)。對(duì)比分析了電火花-電解組合加工工藝與電解加工的適用范圍,提出針對(duì)不同加工要求選擇合理加工策略。
【關(guān)鍵詞】：電火花加工 電解加工 電火花-電解組合加工 異型孔 再鑄層
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG666
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-19
• 1.1 選題背景和研究意義9
• 1.2 電火花加工技術(shù)及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-14
• 1.2.1 電火花加工技術(shù)9-11
• 1.2.2 電火花加工技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀11-14
• 1.3 電解加工技術(shù)及及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3.1 電解加工技術(shù)14-15
• 1.3.2 電解加工技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀15-16
• 1.4 電火花-電解組合加工技術(shù)的發(fā)展16-17
• 1.5 存在的問題和本文的研究要點(diǎn)17-19
• 2 電火花-電解組合加工基礎(chǔ)理論19-27
• 2.1 電火花加工基本理論19-23
• 2.1.1 電火花放電機(jī)理19-20
• 2.1.2 電火花放電的極性效應(yīng)20
• 2.1.3 電火花加工形成的表面變質(zhì)層20-21
• 2.1.4 影響電火花加工精度的因素21-23
• 2.2 電解加工的基本理論23-25
• 2.2.1 法拉第定律23-24
• 2.2.2 電極的極化現(xiàn)象24-25
• 2.2.3 影響電解加工精度的因素25
• 2.3 電火花-電解組合加工25-26
• 2.3.1 電火花-電解組合加工原理介紹25-26
• 2.3.2 無再鑄層異型孔電火花-電解組合加工原理26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 3 實(shí)驗(yàn)裝置的建立27-34
• 3.1 電源的選擇28-29
• 3.2 伺服進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)29-30
• 3.3 夾具的設(shè)計(jì)30-31
• 3.4 工作液循環(huán)系統(tǒng)31-32
• 3.4.1 電解液流動(dòng)方式32
• 3.4.2 電解液泵32
• 3.5 本章小結(jié)32-34
• 4 電火花-電解組合加工試驗(yàn)34-50
• 4.1 圓孔電火花-電解組合加工試驗(yàn)34-45
• 4.1.1 再鑄層分析35-36
• 4.1.2 加工電流的影響36-40
• 4.1.3 脈沖頻率對(duì)加工效果的影響40-41
• 4.1.4 占空比對(duì)加工效果的影響41-42
• 4.1.5 加工參數(shù)對(duì)孔壁粗糙度的影響42-44
• 4.1.6 加工參數(shù)對(duì)孔微觀形貌的影響44-45
• 4.2 異型孔的電火花-電解復(fù)合加工實(shí)驗(yàn)45-46
• 4.3 電解加工異型孔46-49
• 4.3.1 加工原理46-47
• 4.3.2 電極及夾具設(shè)計(jì)47-48
• 4.3.3 電解加工異型孔實(shí)驗(yàn)48-49
• 4.4 本章小結(jié)49-50
• 結(jié)論50-51
• 參考文獻(xiàn)51-54
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況54-55
• 致謝55-56

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