本文關(guān)鍵詞：微螺旋電極電解切割試驗研究

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【摘要】：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。主要研究內(nèi)容如下:(1)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(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)、傳熱過程,建立了微螺旋電極電解切割加工間隙流場模型;仿真計算結(jié)果表明旋轉(zhuǎn)微螺旋電極能夠促進(jìn)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。(2)根據(jù)微螺旋電極電解切割加工試驗需求,改進(jìn)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(jìn)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(hù)等功能。(3)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(jìn)行加工試驗,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(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,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(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)雜微結(jié)構(gòu)。
【關(guān)鍵詞】：電解切割 微螺旋電極 強化傳質(zhì) 高轉(zhuǎn)速 微結(jié)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG662
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 注釋表11-12
• 第一章 緒論12-25
• 1.1 微細(xì)加工技術(shù)12-15
• 1.1.1 LIGA與LIGA-like技術(shù)12-13
• 1.1.2 微細(xì)切削加工技術(shù)13-14
• 1.1.3 激光加工14-15
• 1.1.4 微細(xì)電火花加工技術(shù)15
• 1.2 微細(xì)電化學(xué)加工技術(shù)15-20
• 1.2.1 微細(xì)電鑄技術(shù)15-16
• 1.2.2 掩模微細(xì)電解加工技術(shù)16-17
• 1.2.3 電液束微細(xì)電解加工技術(shù)17
• 1.2.4 超短脈沖微細(xì)電解加工技術(shù)17-20
• 1.3 微細(xì)電解線切割加工技術(shù)20-23
• 1.4 課題研究意義及主要研究內(nèi)容23-25
• 1.4.1 課題研究意義23-24
• 1.4.2 本文研究的主要內(nèi)容24-25
• 第二章 微螺旋電極電解切割加工原理25-41
• 2.1 電解線切割加工原理25-28
• 2.1.1 電解線切割加工25-26
• 2.1.2 電解線切割加工強化傳質(zhì)方法26-28
• 2.2 微螺旋電極電解切割原理28-39
• 2.2.1 微螺旋電極電解切割加工技術(shù)的提出28-29
• 2.2.2 電解切割加工間隙內(nèi)傳質(zhì)、傳熱過程分析29-31
• 2.2.3 電解切割加工間隙流場模擬分析31-39
• 2.3 本章小結(jié)39-41
• 第三章 微螺旋電極電解切割試驗系統(tǒng)41-51
• 3.1 微螺旋電極電解切割試驗系統(tǒng)設(shè)計41-43
• 3.1.1 微螺旋電極電解切割試驗系統(tǒng)的要求41
• 3.1.2 試驗系統(tǒng)的總體設(shè)計41-43
• 3.2 微螺旋電極電解切割試驗系統(tǒng)關(guān)鍵部件43-46
• 3.2.1 運動平臺43-44
• 3.2.2 電解液循環(huán)系統(tǒng)44-45
• 3.2.3 高速主軸-電極系統(tǒng)45-46
• 3.3 微螺旋電極電解切割試驗系統(tǒng)控制方案46-50
• 3.3.1 控制方案總體設(shè)計46-47
• 3.3.2 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計47-50
• 3.4 本章小結(jié)50-51
• 第四章 微螺旋電極電解切割工藝試驗研究51-66
• 4.1 試驗安排51-52
• 4.2 旋轉(zhuǎn)電極電解切割加工工藝試驗研究52-57
• 4.2.1 圓柱電極旋轉(zhuǎn)對加工的影響52-53
• 4.2.2 圓柱電極與螺旋電極旋轉(zhuǎn)電解切割加工比較53-57
• 4.3 微螺旋電極電解切割工藝試驗研究57-64
• 4.3.1 加工電壓對切縫側(cè)面間隙的影響57-59
• 4.3.2 脈沖頻率對切縫側(cè)面間隙的影響59-60
• 4.3.3 占空比對切縫側(cè)面間隙的影響60-61
• 4.3.4 電解液濃度對切縫側(cè)面間隙的影響61-62
• 4.3.5 進(jìn)給速度對切縫側(cè)面間隙的影響62-64
• 4.4 典型復(fù)雜微結(jié)構(gòu)的加工64-65
• 4.5 本章小結(jié)65-66
• 第五章 總結(jié)與展望66-67
• 5.1 本論文研究工作總結(jié)66
• 5.2 未來研究工作展望66-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 致謝71-72
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文72

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 唐岳;羅紅平;吳明;孫濤濤;尹瀟靚;;電液束加工的發(fā)展與應(yīng)用[J];電加工與模具;2015年S1期

2 于洽;曾永彬;徐坤;曲寧松;朱荻;;陽極振動往復(fù)運絲微細(xì)電解線切割試驗研究[J];中國機械工程;2014年03期

3 Qu Ningsong;Fang Xiaolong;Li Wei;Zeng Yongbin;Zhu Di;;Wire electrochemical machining with axial electrolyte flushing for titanium alloy[J];Chinese Journal of Aeronautics;2013年01期

4 于洽;曾永彬;張海;朱荻;曲寧松;;陽極振動輔助微細(xì)電解線切割技術(shù)[J];機械工程學(xué)報;2012年23期

5 李冬林;朱荻;李寒松;劉金國;;Effects of mask wall angle on matrix-hole shape changes during electrochemical machining by mask[J];Journal of Central South University of Technology;2011年04期

6 陳勇華;;微機電系統(tǒng)的研究與展望[J];電子機械工程;2011年03期

7 李冬林;朱荻;李寒松;;輔助陽極掩模板電解加工技術(shù)[J];南京航空航天大學(xué)學(xué)報;2010年04期

8 李冬林;朱荻;李寒松;;模板陰極電解加工群孔的成形規(guī)律[J];華南理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2010年05期

9 朱兵;朱荻;曾永彬;王少華;;電解線切割加工技術(shù)試驗研究[J];中國機械工程;2010年08期

10 王昆;朱荻;;微細(xì)電解線切割加工模型分析與試驗研究[J];同濟大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2009年12期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 王少華;微細(xì)電解線切割加工技術(shù)的試驗研究與應(yīng)用[D];南京航空航天大學(xué);2010年

2 王昆;微細(xì)電解線切割加工技術(shù)的基礎(chǔ)研究[D];南京航空航天大學(xué);2007年

3 明平美;UV-LIGA-微細(xì)電火花加工組合制造技術(shù)基礎(chǔ)研究[D];南京航空航天大學(xué);2006年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 朱兵;厚不銹鋼板的微細(xì)電解線切割加工技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2010年

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本文編號：943574