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第一篇:特種加工論文
特種加工技術(shù)的現(xiàn)代應(yīng)用及其發(fā)展研究
摘要:特種加工技術(shù)是直接借助電能、熱能、聲能、光化學(xué)能或者復(fù)合能實(shí)現(xiàn)材料切削的加工方法,是難切削材料、復(fù)雜型面、低剛度零件及模具加工中的重要工藝方法。本文介紹了概念、特點(diǎn)、分類以及近些年應(yīng)用于特種加工的一些新方法、新工藝。
關(guān)鍵詞:特種加工 電火花加工 電化學(xué)加工 高能束流加工 超聲波加工 復(fù)合加工
1、特種加工技術(shù)的特點(diǎn)
現(xiàn)代特種加工(SP,SpciaI Machining)技術(shù)是直接借助電能、熱能、聲能、光能、電化學(xué)能、化學(xué)能及特殊機(jī)械能等多種能量或其復(fù)合以實(shí)現(xiàn)材料切除的加工方法。與常規(guī)機(jī)械加工方法相比它具有許多獨(dú)到之處。
1.1以柔克剛。因?yàn)楣ぞ吲c工件不直接接觸,加工時(shí)無(wú)明顯的強(qiáng)大機(jī)械作用力,故加工脆性材料和精密微細(xì)零件、薄壁零件、彈性元件時(shí),工具硬度可低于被加工材料的硬度。
1.2用簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)加工復(fù)雜型面。特種加工技術(shù)只需簡(jiǎn)單的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)即可加工出三維復(fù)雜型面。特種加工技術(shù)已成為復(fù)雜型面的主要加工手段。
1.3不受材料硬度限制。因?yàn)樘胤N加工技術(shù)主要不依靠機(jī)械力和機(jī)械能切除材料,而是直接用電、熱、聲、光、化學(xué)和電化學(xué)能去除金屬和非金屬材料。它們瞬時(shí)能量密度高,可以直接有效地利用各種能量,造成瞬時(shí)或局部熔化,以強(qiáng)力、高速爆炸、沖擊去除材料。其加工性能與工件材料的強(qiáng)度或硬度力學(xué)性能無(wú)關(guān),故可以加工各種超硬超強(qiáng)材料、高脆性和熱敏材料以及特殊的金屬和非金屬材料,因此,特別適用于航空產(chǎn)品結(jié)構(gòu)材料的加工。
1.4可以獲得優(yōu)異的表面質(zhì)量。由于在特種加工過(guò)程中,工件表面不產(chǎn)生強(qiáng)烈的彈、塑性變形,故有些特種加工方法可獲得良好的表面粗糙度。熱應(yīng)力、殘余應(yīng)力、冷作硬化、熱影響區(qū)及毛刺等表面缺陷均比機(jī)械切削表面小。各種加工方法可以任意復(fù)合,揚(yáng)長(zhǎng)避短,形成新的工藝方法,更突出其優(yōu)越性,便于擴(kuò)大應(yīng)用范圍。
由于特種加工技術(shù)具有其它常規(guī)加工技術(shù)無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn),在現(xiàn)代加工技術(shù)中,占有越來(lái)越重要的地位。許多現(xiàn)代技術(shù)裝備,特別是航空航天高技術(shù)產(chǎn)品的一些結(jié)構(gòu)件,如工程陶瓷、渦輪葉片、燃燒室的三維型腔、型孔的加工和航空陀 螺、傳感器等精細(xì)表面尺寸精度達(dá)0.001Pm 或納米(nm)級(jí)精度,表面粗糙度#$
2、特種加工的幾種方法及分類
2.1電火花加工(也叫放電加工,EDM,ElectrosparkDischarge Machining)是一種電加熱加工過(guò)程。它是將工具電極和工件置于絕緣的工作液中,工件和工具分別接直流脈沖電源正極和負(fù)極,加上電壓,因電極之間的放電效應(yīng),產(chǎn)生火花放電對(duì)金屬產(chǎn)生腐蝕來(lái)進(jìn)行加工。由于電極之間工件材料的微小體積上可集中很高的能量(106 ~ 107W / mm2)足以使材料熔化和蒸發(fā)??偰芰康囊徊糠忠册尫诺焦ぞ唠姌O上造成工具磨損。因此,工具電極磨損和加工精度低是電火花加工的重要問(wèn)題也是研究發(fā)展工作的主攻方向。
電火花加工方法,按其加工過(guò)程中工具與工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方式和加工用途的不同,可分為電火花穿孔和成形加工、電火花線切割、電火花磨削、電火花同步回轉(zhuǎn)加工及電火花強(qiáng)化與刻字等幾大類。電火花加工這種工藝方法在航空工業(yè)中直接進(jìn)入產(chǎn)品加工的比重是比較小,大多數(shù)用于工具和非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備制造。它已廣泛用于加工各種模具、曲面零件、異形孔和盲孔,用電火花切割可切割沖模,二次曲面或空間曲面的零件,用電火花鏜、磨可加工高精度的小孔、外圓、內(nèi)外螺紋和齒輪等。如今,電火花加工和線切割電火花加工技術(shù)和設(shè)備都取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,無(wú)論從設(shè)備自動(dòng)化完備程度、加工精度、效率和功能都有很大改觀。
2.2電解加工(ECM,Electrochemical Machining)屬于電化學(xué)加工范疇,它是利用金屬在電解液中發(fā)生“陽(yáng)極溶解”的原理,將零件加工成形的。加工時(shí),工件接直流電源的正極(陽(yáng)極),按要求形狀制成的工具接負(fù)極(陰極),具有一定壓力的電解液從兩極間隙中迅速流過(guò),于是工件表面的金屬按工具陰極的形狀迅速溶解,并隨即被高速的電解液沖走,這種加工方法沒(méi)有機(jī)械加工中切削力和切削熱的作用,也沒(méi)有電火花加工中的熱影響,在航空工業(yè)中,發(fā)動(dòng)機(jī)新結(jié)構(gòu)、新材料構(gòu)件廣泛利用電解加工,如鈦合金零件、高溫渦輪深細(xì)冷卻孔、整體渦輪和葉輪以及大型環(huán)形殼體件的內(nèi)外旋轉(zhuǎn)表面、中小型支承件、盤(pán)形件腹板、特形孔均可采用電解加工。如今,電解加工技術(shù)已成為研制先進(jìn)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵制造技術(shù)之一。
電解加工的發(fā)展趨勢(shì):進(jìn)一步拓寬電解加工的應(yīng)用范圍,提高加工精度,降低加工成本,提高生產(chǎn)率,建立電解加工柔性制造系統(tǒng)(FMS),開(kāi)展計(jì)算機(jī)數(shù) 2 控仿形電解加工技術(shù)研究,開(kāi)展理論研究和建立過(guò)程模型。
2.3復(fù)合加工(CM,Combined Machinin)是指用多種能量組合進(jìn)行材料去除的工藝方法,以便能提高加工效率或獲得很高的尺寸精度、形狀精度和表面完整性。對(duì)于陶瓷、玻璃和半導(dǎo)體等高脆性材料,復(fù)合加工是經(jīng)濟(jì)、可靠地實(shí)現(xiàn)高的成形精度和極低的表面粗糙度(可達(dá)10nm),并是使表面和亞表層的晶體結(jié)構(gòu)組織的損傷減少至最低程度的有效方法。復(fù)合加工的方法大多是在機(jī)械加工的同時(shí),應(yīng)用流體力學(xué)、化學(xué)、光學(xué)、電力、磁力和聲波等能量進(jìn)行綜合加工。也有不用常規(guī)的加工方法而僅僅依靠化學(xué)、光學(xué)或液動(dòng)力等作用的復(fù)合加工。復(fù)合加工的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì):復(fù)合加工是對(duì)傳統(tǒng)中常用的單一的機(jī)械加工、電加工和激光加工等方法的重要發(fā)展和補(bǔ)充。隨著精密機(jī)械大量使用脆性材料(如陶瓷、光學(xué)玻璃和寶石晶體等)以及電子工業(yè)要求超精密的晶體材料(如超大規(guī)模集成電路的半導(dǎo)體晶片、電子槍的單晶體LaB4 和藍(lán)寶石等),將促使對(duì)其他能量形式的加工機(jī)理進(jìn)行深入研究,并發(fā)展出多種多樣的適用
于各類特殊需求的最佳復(fù)合加工方法。發(fā)展虛擬制造技術(shù)。在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,應(yīng)用計(jì)算機(jī)仿真模擬有限元分析方法來(lái)精確優(yōu)化加工參數(shù)。如對(duì)脆性材料的物理化學(xué)特性多樣的研究,可以開(kāi)發(fā)出對(duì)脆性材料進(jìn)行無(wú)微細(xì)裂紋且經(jīng)濟(jì)性高的有效的工藝,并可預(yù)測(cè)出各種不同的復(fù)合加工工藝的物理參數(shù)和磨料特性下的表面精整質(zhì)量、形狀精度和材料去除率,以利于對(duì)加工過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化控制。
2.4高能束流加工 高能束流加工也稱為三束流加工,是利用能量密度很高的激光束 電子束或離子束等去除工件材料的特種加工方法的總稱,其中電子束加工技術(shù)改變了原有的設(shè)計(jì)思想,可將原有的高精度復(fù)雜難加工型面或無(wú)法加工的大型整體零件分成若干個(gè)易加工的單元,精加工和熱處理以后,用電子束將其焊接成整體零件。
2.5超聲波加工 它是利用加工工具的超聲頻振動(dòng),通過(guò)磨料懸浮液加工硬脆材料的一種成形方法、超聲波加工的尺寸精度可達(dá)0.05 0.01mm,表面粗糟度Ra值可達(dá)0.8 0.1 m,它適宜加工任何脆硬材料,可加工各種孔和型腔,也可進(jìn)行套料切割、開(kāi)槽和雕刻等,由于超聲波加工的生產(chǎn)效率比電火花加工低,而加工精度和表面粗糟度相對(duì)較好,所以常用于對(duì)工件的拋磨和光整加工。
3、特種加工的發(fā)展趨勢(shì)
為進(jìn)一步提高特種加工技術(shù)水平及擴(kuò)大其應(yīng)用范圍 , 當(dāng)前特種加工技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要包括以下幾點(diǎn): 3 3.1、采用自動(dòng)化技術(shù)。充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)特種加工設(shè)備的控制系統(tǒng)、電源系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化 , 加大對(duì)特種加工的基本原理、加工機(jī)理、工藝規(guī)律、加工穩(wěn)定性等深入研究的力度 , 建立綜合工藝參數(shù)自適應(yīng)控制裝置、數(shù)據(jù)庫(kù)等(如超聲、激光等加工), 進(jìn)而建立特種加工的 CAD /CAM與 FMS(Flexible ManufacturingSystem,柔性制造系統(tǒng))系統(tǒng) , 使加工設(shè)備向自動(dòng)化、柔性化方向發(fā)展 , 這是當(dāng)前特種加工技術(shù)的主要發(fā)展方向。
3.2、趨向精密化研究。高新技術(shù)的發(fā)展促使高新技術(shù)產(chǎn)品向超精密化與小型化方向發(fā)展 , 對(duì)產(chǎn)品零件的精度與表面粗糙度提出更嚴(yán)格的要求。為適應(yīng)這一發(fā)展趨勢(shì) , 特種加工的精密化研究已引起人們的高度重視 , 因此 , 大力開(kāi)發(fā)用于超精加工的特種加工技術(shù)(如等離子弧加工等)已成為重要的發(fā)展方向。
3.3、開(kāi)發(fā)新工藝方法及復(fù)合工藝。為適應(yīng)產(chǎn)品的高技術(shù)性能要求與新型材料的加工要求 , 需要不斷開(kāi)發(fā)新工藝方法 , 包括微細(xì)加工和復(fù)合加工 , 尤其是質(zhì)量高、效率高、經(jīng)濟(jì)型的復(fù)合加工 , 如工程陶瓷、復(fù)合材料以及聚晶金剛石等。
3.4、污染問(wèn)題是影響和限制有些特種加工應(yīng)用、發(fā)展的嚴(yán)重障礙。加工過(guò)程中產(chǎn)生的廢渣、廢氣如果排放不當(dāng) , 會(huì)造成環(huán)境污染 , 影響工人健康。必須花大力氣處理并利用廢氣、廢液、廢渣 , 向“ 綠色 ” 加工的方向發(fā)展。
3.5進(jìn)一步開(kāi)拓特種加工技術(shù)。以多種能量同時(shí)作用 , 相互取長(zhǎng)補(bǔ)短的復(fù)合加工技術(shù) , 如電解磨削、電火花磨削、電解放電加工、超聲電火花加工等 ,需要不斷。
參考文獻(xiàn)
[1] 百度學(xué)科關(guān)于特種加工的論文 [2] 百度文科
[3] 張紋,蔣維波.特種加工技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì) [J].農(nóng)業(yè)裝備技術(shù),2006,32(3):24-25 [4] 趙萬(wàn)生.特種加工技術(shù) [M ].北京:高等教育出版社, 2001.[5] 蘇士達(dá),黃晨華,蔡小夢(mèng),等.超聲波加工與放電加工的幾種復(fù)合 [6 ] 黃春峰.鈑金工藝中的激光加工技術(shù)[ J].模具技術(shù),1999(6):48 ~ 55 [7 ] 陳明君.脆性材料塑料域的超精密加工方法[ J].航空 精密制造技術(shù),2001(2),10 ~ 12 4 5
第二篇:特種加工論文
加工間隙內(nèi)電解產(chǎn)物對(duì)微細(xì)電解加工
院(系)名稱:
班 級(jí):姓 名: 學(xué) 號(hào):
機(jī)電工程學(xué)院
的影響分析 加工間隙內(nèi)電解產(chǎn)物對(duì)微細(xì)電解加工的影響分析
摘要:微細(xì)電解加工時(shí),由于間隙微小,生成的電解產(chǎn)物因難以從加工區(qū)域中移除而降低了加工速度甚至中斷加工。為保證加工的持續(xù)進(jìn)行,利用工具電極作間歇快速回退是移除間隙內(nèi)的電解產(chǎn)物、更新電解液的有效途徑之一。論文研究分析了間歇回退加工情況下電解產(chǎn)物移除速率對(duì)加工速度的影響,結(jié)果表明:加工速度并不隨加工間隙的減小而單調(diào)增大,實(shí)際加工速度存在極限值(極大值)。為兼顧加工效率和加工精度,應(yīng)以與之對(duì)應(yīng)的間隙值作為實(shí)際加工間隙。
Abstract: the subtle electrochemical machining, as the tiny gaps, generated by electrolysis product from processing area to remove and reduce the processing speed and even interrupt processing.To ensure that the ongoing process, using the tool electrode for intermittent fast back is removed in the clearance product, electrolysis update electrolyte one of the effective ways.Paper analyzes the intermittent back under processing product electrolysis rate on the processing speed remove influence, and the results show that: the processing speed is not with the decrease of the machining gap increases and drab, actual processing speed limit(maximum value)there.For both the processing efficiency and machining precision, should be with as the matching gap value as an actual machining gap.關(guān)鍵詞:微細(xì)電解加工;電解產(chǎn)物;加工速度;間歇回退
電解是基于金屬陽(yáng)極在電解液中發(fā)生電化學(xué)溶解的原理,對(duì)工件進(jìn)行減材加工。在電解加工時(shí),工件材料是以離子的形式被蝕除,理論上工件可達(dá)到微米甚至納米精度,因此在精密、微細(xì)制造領(lǐng)域有著潛在的應(yīng)用前景。但電解加工時(shí)陰、陽(yáng)極間的電位差在加工間隙中形成的電場(chǎng)使工件上不希望被加工的部位和已加工部位都會(huì)被繼續(xù)蝕除,造成雜散腐蝕,這在很大程度上影響了電解加工的精度。因此,約束電場(chǎng)、改善流場(chǎng)是增強(qiáng)電解加工的集中蝕除能力、改善加工精度的基本途徑。為實(shí)現(xiàn)較高精度的微細(xì)電解加工,某個(gè)研究室提出了一種采用工具電極側(cè)面絕緣、微小加工間隙伺服控制、高頻窄脈沖電源、非線性低濃度電解液等方法集成的工藝路線,探索微細(xì)電解加工達(dá)到工業(yè)應(yīng)用要求的可行性。在微細(xì)電解加工過(guò)程中,加工問(wèn)隙微小是其最基本的特征,端面和側(cè)面的間隙一般在幾十微米以下叫,這樣小的間隙空間使得加工中生成的大量(相對(duì)于被蝕除掉的金屬體積)電解產(chǎn)物蓄積在加工區(qū)內(nèi),導(dǎo)致加工區(qū)局部電解液成分、濃度發(fā)生很大程度的改變,從而降低加工反應(yīng)速度甚至中斷加工。由于加工尺寸和間隙微小,常規(guī)電解加工時(shí)采用的強(qiáng)制沖液更新間隙中電解液的方法在微細(xì)電解加工無(wú)法應(yīng)用。為使微細(xì)電解加工能持續(xù)進(jìn)行,通過(guò)加工間隙伺服控制,利用工具電極間歇回退產(chǎn)生的抽吸作用排出電解產(chǎn)物、更新加工區(qū)內(nèi)部電解液將是一有效可行的技術(shù)途徑。l.電解加工的電化學(xué)過(guò)程分析
電解加工時(shí),在工件金屬(陽(yáng)極)和工具電極(陰極)表面分別進(jìn)行著氧化和還原反應(yīng)。反應(yīng)是由發(fā)生在電極(這里的電極指的是在電化學(xué)反應(yīng)中作為電子導(dǎo)電相的金屬,而非工具電極)/溶液這兩種導(dǎo)體界面上的一系列性質(zhì)不同的過(guò)程組成,在電化學(xué)理論中統(tǒng)稱為“電極過(guò)程”。根據(jù)電極動(dòng)力學(xué)理論,一般情況下,電極過(guò)程大致由下列各單元步驟串聯(lián)而成:(1)液相傳質(zhì)步驟——反應(yīng)物粒子向電極表面附近液層遷移。
(2)表面前置轉(zhuǎn)化步驟——反應(yīng)粒子在電極表面或表面附近液層進(jìn)行反應(yīng)前的轉(zhuǎn)化,如反應(yīng)粒子的吸附、金屬絡(luò)離子的解離或其他化學(xué)變化。
(3)電化學(xué)反應(yīng)步驟(亦稱電子轉(zhuǎn)移步驟)反應(yīng)粒子在電極/溶液界面上得電子或失電子,生成 還原反應(yīng)和氧化反應(yīng)產(chǎn)物。
(4)表面隨后轉(zhuǎn)化步驟——反應(yīng)粒子在電極表面或表面附近液層進(jìn)行反應(yīng)后的轉(zhuǎn)化,如反應(yīng)產(chǎn)物從電極表面脫附、復(fù)合、分解、歧化或其他化學(xué)變化。(5a)新相生成步驟--反應(yīng)產(chǎn)物生成新相(氣體或固相沉積層)。
(5b)反應(yīng)后液相傳質(zhì)步驟——可溶性反應(yīng)產(chǎn)物從電極表面向溶液內(nèi)部遷移。
(5b)反應(yīng)產(chǎn)物移除步驟——可溶性反應(yīng)產(chǎn)物向溶液內(nèi)部遷移和產(chǎn)生的新相被從加工間隙中移除。如這些電解產(chǎn)物不能及時(shí)有效地被移除掉而蓄積在加工間隙中,其中的金屬沉淀產(chǎn)物還會(huì)逐漸在陽(yáng)極表面沉積,形成一層薄膜,阻礙反應(yīng)的發(fā)生;陰極上生成的氫氣逐漸積聚,這樣不只是減慢了反應(yīng)速度,甚至可能在陰、陽(yáng)極問(wèn)搭成連續(xù)的氣泡橋或形成空穴,而使加工中斷。因此,在微小間隙加工時(shí)反應(yīng)產(chǎn)物移除步驟將取代換液良好時(shí)的電化學(xué)反應(yīng)步驟而成為加工控制步驟,反應(yīng)產(chǎn)物的移除(或電解液的更新)速度制約著陽(yáng)極金屬的實(shí)際蝕除速度,成為在微細(xì)電解加工中影響實(shí)際加工速度的決定性因素。2電解產(chǎn)物移除策略
為了有效地移除電解產(chǎn)物,保證加工的持續(xù)進(jìn)行,常規(guī)電解加工主要利用高壓、高速的電解液流動(dòng)來(lái)帶走反應(yīng)產(chǎn)物(包括反應(yīng)熱)。但在微細(xì)電解加工時(shí),由于電極本身尺寸微小,高沖液壓力可能導(dǎo)致電極發(fā)生振動(dòng)甚至變形;且由于加工間隙微小,電解液沿程壓力損失大,外部沖液對(duì)加工區(qū)域內(nèi)部較深處電解液的擾動(dòng)和更新能力很弱,這在深小孑L加工時(shí)尤其明顯。此時(shí)僅對(duì)加工區(qū)進(jìn)行外部沖液只能移除掉加工區(qū)域外部和淺表處的反應(yīng)產(chǎn)物,加工間隙 內(nèi)的反應(yīng)產(chǎn)物仍會(huì)蓄積。在微細(xì)電解加工時(shí),排出電解產(chǎn)物、更新加工間隙內(nèi)部電解液的能途徑,一是工具電極高速旋轉(zhuǎn)’,或是工具電極間歇回退引。電極高速旋轉(zhuǎn)時(shí),由于電解液具有一定粘性,旋轉(zhuǎn)電極的邊界將拽引著周圍的流體隨它一起作圓周運(yùn)動(dòng),加強(qiáng)了間隙內(nèi)電解液的對(duì)流,改善了流場(chǎng)。電極旋轉(zhuǎn)排屑方式適用于單電極圓孑L加工和掃描加工。但由于在電極端部中心處離心力接近零,電解產(chǎn)物無(wú)法順利排出,故仍需依賴間歇回退來(lái)強(qiáng)化電解液更新“。
電極間歇回退是在加工過(guò)程中讓電極按一定時(shí)間間隔快速回退,使加工區(qū)域內(nèi)部的壓力驟然降低,形成強(qiáng)烈的抽吸作用,一方面可充分將加工區(qū)內(nèi)的反應(yīng)產(chǎn)物(包括氣泡)帶出工件表面外,另一方面可迫使周圍新鮮電解液被吸入到加工區(qū)內(nèi),并可通過(guò)熱對(duì)流抑制加工區(qū)內(nèi)的溫升。間歇回退方式對(duì)單電極和陣列電極加工都適用,在微細(xì)電解加工研究中得到了較多的應(yīng)用。
間歇回退加工過(guò)程如圖1所示,首先在回退前切斷加工電源,防止電極在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)孔側(cè)壁二次加工;然后電極逆進(jìn)給方向快速回退到距離加工表面外一定距離處,使外部電解液將其端部附著的反應(yīng)物盡量沖走;再根據(jù)進(jìn)給速度計(jì)算當(dāng)前加工位置,電極快速前進(jìn)到該位置,形成加工間隙,接通電源,繼續(xù)加工。在圖1中,T為每次回退(含快退、快進(jìn)過(guò)程)所需時(shí)間,由伺服控制裝置的響應(yīng)速度決定;T,為兩次回退之問(wèn)的進(jìn)給加工時(shí)間。加工最初時(shí),間隙內(nèi)是新鮮電解液,電化學(xué)反應(yīng)步驟是加工過(guò)程控制步驟;加工一段時(shí)間后,隨著電解產(chǎn)物蓄積,間隙內(nèi)電解液實(shí)際電導(dǎo)率降低,電化學(xué)反應(yīng)速度隨之減小,這時(shí)反應(yīng)產(chǎn)物移除步驟成為控制步驟,當(dāng)反應(yīng)產(chǎn)物在間隙內(nèi)積累到一定數(shù)量(并不一定需占據(jù)全部間隙空間),加工中斷,此時(shí)需回退換液,如此往復(fù)。因此間歇回退加工過(guò)程實(shí)際由電化學(xué)反應(yīng)步驟和反應(yīng)產(chǎn)物移除步驟交替控制,加工速度的計(jì)算和優(yōu)化必須綜合考慮由法拉第電解定律得出的陽(yáng)極金屬蝕除速度和反應(yīng)產(chǎn)物的移除速度的影響。
3間歇回退方式加工速度分析 當(dāng)加工間隙△很大,在曲線極值點(diǎn)的右側(cè)時(shí),隨著△減小,加工速度會(huì)逐漸增大,這是由于 陽(yáng)極金屬蝕除速度。較小,電解產(chǎn)物生成速度較慢,對(duì)間隙內(nèi)加工條件的影響較小,此時(shí)電化學(xué)反應(yīng)步驟是加工過(guò)程的控制步驟,加工速度主要受影響。當(dāng)加工間隙減小到極值點(diǎn)附近時(shí),此時(shí)加工程實(shí)際由電化學(xué)反應(yīng)步驟和反應(yīng)產(chǎn)物移除步驟混合控制,兩個(gè)步驟的潛在反應(yīng)速度基本相同。當(dāng)加工間隙△繼續(xù)減小,趨近于零時(shí),加工速度隨..△近似呈現(xiàn)線性減小,這是由于在加工間隙很小時(shí),間隙空間內(nèi)容污(反應(yīng)產(chǎn)物)能力弱,陽(yáng)極金屬蝕除速度迅速降低,有效加工時(shí)間很短,此時(shí)反應(yīng)產(chǎn)物移除步驟成為加工過(guò)程的控制步驟,加工速度主要受電解產(chǎn)物移除速度的影響。在微細(xì)加工感興趣的微小加工間隙(△
在微細(xì)電解加工過(guò)程中,隨著加工間隙減小,加工區(qū)域內(nèi)電解產(chǎn)物的移除和電解液更新困難,電解產(chǎn)物的移除步驟制約著陽(yáng)極金屬的實(shí)際蝕除速度,逐漸成為加工過(guò)程的控制步驟,最終決定了實(shí)際加工速度。在微小加工間隙時(shí)不能簡(jiǎn)單地根據(jù)陽(yáng)極金屬理想蝕除速度公式來(lái)確定加工間隙和加工速度等參數(shù),否則會(huì)得出與實(shí)際情況矛盾的結(jié)果。加工速度的計(jì)算和優(yōu)化必須綜合考慮由法拉第電解定律得出的陽(yáng)極金屬蝕除速度和反應(yīng)產(chǎn)物的移除速度的影響。為了有效移除電解產(chǎn)物,保證加工的持續(xù)進(jìn)行,可采用工具電極間歇回退加工方式來(lái)強(qiáng)化加工間隙內(nèi)部電解液的更新。間歇回退加工時(shí),實(shí)際加工速度并不隨加工間隙..△的減小而單調(diào)增大,實(shí)際加工速度存在極限值(極大值),將對(duì)應(yīng)的間隙值作為實(shí)際加工間隙,可兼顧加工效率和加工精度。當(dāng)加工間隙△減小并趨近于零時(shí),由于電解產(chǎn)物的影響,陽(yáng)極金屬蝕除速度并不會(huì)趨于無(wú)窮大,實(shí)際加工速度將隨△減小反而降低。參考文獻(xiàn):
[1]李勇,龔?qiáng)檴?,陳旭鵬,等.陣列微細(xì)型孔的電化學(xué)加工工藝:中國(guó),ZL200510073178.x[P].2005—11—23...[5]李獲.電化學(xué)原理[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,1999. [6]賈夢(mèng)秋,楊文勝.應(yīng)用電化學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2004.
[7]王建業(yè),徐家文.電解加工原理和應(yīng)用[M].北京:國(guó)防工業(yè)出版社,2001.[8]李小海,王振龍,趙萬(wàn)生.其于多功能平臺(tái)的微細(xì)電解加工加工工藝[J].上海交通大學(xué)學(xué)報(bào),2006,40(6):909—913.[9]王明環(huán),朱獲,徐惠字.微螺旋電極在改善微細(xì)電解加工性能中的應(yīng)用[J].機(jī)械科學(xué)與技術(shù),2006,25(3):348—351...[l1]徐惠宇.微細(xì)電解加工系統(tǒng)及其相關(guān)工藝的研究[D].南京:南京航空航天大學(xué),2004.
[12]王明環(huán).微細(xì)電解加工實(shí)驗(yàn)研究[D].南京:南京航空航天大學(xué),2007.