為探討陰極表面微觀幾何形貌對(duì)電化學(xué)機(jī)械光整加工中陽極表面形貌的影響,對(duì)比了電化學(xué)加工形成的圓弧型表面和磨削加工形成的尖峰型表面的復(fù)制效應(yīng),采用Abaqus軟件模擬分析了不同微觀輪廓高度對(duì)陽極表面形貌的影響,并通過試驗(yàn)予以驗(yàn)證。結(jié)果表明,在小間隙條件下,與尖峰型陰極微觀表面相比,圓弧狀陰極微觀表面形貌對(duì)陽極表面電勢(shì)分布和電流密度的影響更大,對(duì)陽極表面的復(fù)制效應(yīng)更強(qiáng),陽極溶解更快,電化學(xué)-機(jī)械光整加工的效率更高。 

【文章來源】：電鍍與涂飾. 2020,39(09)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

磨削加工(a)和電化學(xué)-機(jī)械光整加工(b)后陰極的表面微觀幾何形貌

陰極和陽極之間的加工間隙較大時(shí)，主要通過尖峰效應(yīng)實(shí)現(xiàn)陽極表面的光整加工，陰極表面微觀幾何輪廓對(duì)陽極的影響可忽略不計(jì)。當(dāng)加工間隙小于0.5 mm時(shí)，經(jīng)過電化學(xué)-機(jī)械光整加工的陽極具有與陰極相似的表面微觀輪廓，即陰極的表面微觀幾何輪廓對(duì)陽極表面有復(fù)制效應(yīng)[9-10]。根據(jù)電場(chǎng)的可疊加性質(zhì)，以及在電化學(xué)溶解過程中陽極表面的尖峰與陰極表面的高點(diǎn)相遇或相對(duì)時(shí)陰極對(duì)陽極表面微觀幾何輪廓的復(fù)制效應(yīng)會(huì)增強(qiáng)[11]，按陰極微觀形貌的不同可將陽極的電化學(xué)溶解分為兩種類型：一是陰極和陽極表面都為磨削加工后的尖峰狀輪廓(見圖2a)；另一種是陰極表面為電化學(xué)加工后的圓弧狀輪廓，陽極為磨削加工后的尖峰狀輪廓(見圖2b)。在電化學(xué)-機(jī)械光整加工中，陽極表面的微觀幾何分布是陽極溶解和陰極復(fù)制效應(yīng)疊加的結(jié)果。利用小加工間隙中電流場(chǎng)性質(zhì)和陰極復(fù)制效應(yīng)對(duì)圖2的兩種加工狀態(tài)進(jìn)行疊加，結(jié)果見圖3。當(dāng)陽極表面形貌相同時(shí)，采用尖峰狀微觀形貌陰極加工的陽極表面變?yōu)閳A弧狀和尖峰狀的混合形貌(見圖3a)。采用圓弧狀微觀形貌陰極加工的陽極表面輪廓高度降低，轉(zhuǎn)變?yōu)榈透叨取⒏咴偷膱A弧和尖峰狀的混合形貌(見圖3b)。前者的尖峰結(jié)構(gòu)在數(shù)量和尺寸方面均大于后者，后者在相同部位的橢圓形陰極形貌對(duì)陽極的溶解范圍更大，即其波峰、波谷分布和平均高度都優(yōu)于前者。由此可知，陰極表面幾何輪廓的差異性在陽極表面微觀幾何輪廓形貌上得以體現(xiàn)，采用圓弧狀形貌的陰極對(duì)陽極進(jìn)行電化學(xué)-機(jī)械光整加工的效果優(yōu)于尖峰狀形貌陰極。

在電化學(xué)-機(jī)械光整加工中，陽極表面的微觀幾何分布是陽極溶解和陰極復(fù)制效應(yīng)疊加的結(jié)果。利用小加工間隙中電流場(chǎng)性質(zhì)和陰極復(fù)制效應(yīng)對(duì)圖2的兩種加工狀態(tài)進(jìn)行疊加，結(jié)果見圖3。當(dāng)陽極表面形貌相同時(shí)，采用尖峰狀微觀形貌陰極加工的陽極表面變?yōu)閳A弧狀和尖峰狀的混合形貌(見圖3a)。采用圓弧狀微觀形貌陰極加工的陽極表面輪廓高度降低，轉(zhuǎn)變?yōu)榈透叨�、高原型的圓弧和尖峰狀的混合形貌(見圖3b)。前者的尖峰結(jié)構(gòu)在數(shù)量和尺寸方面均大于后者，后者在相同部位的橢圓形陰極形貌對(duì)陽極的溶解范圍更大，即其波峰、波谷分布和平均高度都優(yōu)于前者。由此可知，陰極表面幾何輪廓的差異性在陽極表面微觀幾何輪廓形貌上得以體現(xiàn)，采用圓弧狀形貌的陰極對(duì)陽極進(jìn)行電化學(xué)-機(jī)械光整加工的效果優(yōu)于尖峰狀形貌陰極。2 模擬分析不同陰極微觀表面對(duì)光整加工的影響

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]摩擦副表面微觀動(dòng)壓效應(yīng)集成、傳遞及影響的研究[J]. 周詩杰,阿達(dá)依·謝爾亞孜旦.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2018(21)
[2]電化學(xué)機(jī)械加工對(duì)軸承滾子表面質(zhì)量及凸度的影響[J]. 魏澤飛,李蕾,佘東生,徐文驥.  表面技術(shù). 2018(07)
[3]表面織構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的研究回顧及展望[J]. 王靜秋,王曉雷.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2015(23)
[4]展成式電化學(xué)機(jī)械光整加工圓柱齒輪的齒面質(zhì)量與精度特性[J]. 龐桂兵,阿達(dá)依·謝爾亞孜旦,徐文驥,周錦進(jìn).  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2011(19)
[5]陰極表面微觀高點(diǎn)對(duì)電化學(xué)光整加工整平影響的研究[J]. 阿達(dá)依·謝爾亞孜旦,庫蘭·庫龍卡可,周進(jìn)錦.  機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2011(04)
[6]表面功能結(jié)構(gòu)制造研究進(jìn)展[J]. 湯勇,周明,韓志武,萬珍平.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2010(23)
[7]納秒脈沖微細(xì)電化學(xué)加工的理論及試驗(yàn)[J]. 張朝陽,朱荻,王明環(huán).  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2007(01)
[8]電化學(xué)機(jī)械加工在碳鋼管內(nèi)孔光整中的應(yīng)用[J]. 周錦進(jìn),阿達(dá)依·謝爾亞孜旦,安曉剛.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2005(10)

博士論文
[1]螺旋錐齒輪電化學(xué)光整加工技術(shù)基礎(chǔ)研究[D]. 阿達(dá)依·謝爾亞孜旦.大連理工大學(xué) 2007



本文編號(hào)：2974692