射流电解小尺寸三维工艺研究

论文摘要

随着科学技术的快速发展,许多新的产品趋向于精密化和外形小型化的方向发展。射流电解加工利用金属阳极溶解的原理,以离子方式来去除材料,这种加工方法是属于“冷加工”,加工后的零件无再铸层,这个特点是其他传统加工方法所没有的,用这种方法加工的小孔无毛刺,无切削应力,且无加工硬化,因此,这种加工方法在微细制造领域有着很大的发展前景。作者对原理性试验样机的过滤器和工作台进行了改进,有效的提高了过滤系统的过滤精度,降低了工作台的运动速度,使得过滤系统的过滤精度可以达到0.02mm,工作台的运动速度由原来的0.85mm/s降低到了0.4mm/s；通过大量试验,总结分析了射流电解加工的工艺规律,通过改变工作台相对喷嘴的运动循环次数,总结窄槽加工的工艺规律,试验结果表明随着循环次数的不断增加,槽深和去除量在不断增加,而槽宽只是在某一小范围内进行变化；除此之外,作者还设计了单因素实验,分析研究工艺参数对小孔加工效果影响,本文研究的工艺参数主要有加工时间和阴极距,实验表明加工时间为10分钟时,电流密度相对较大,且电流稳定,加工的小孔的形状较为规整,孔深也达到最大值；本文还进行了试验设计,通过设计正交试验来探讨电压、频率和阴极距三者对孔深和去除量的影响,通过试验得出电压、频率和阴极距对孔深都有影响,当电压增大的时候,加工的小孔深度也会随之增大,频率增大后,孔深也随之加深,当阴极距为25mm时,加工后得到的小孔的孔深最大。但是在对去除量的研究中,只有电压对去除量的影响比较大,频率和阴极距对去除量的影响都不显著。本文通过实验对射流电解加工窄槽和小孔的工艺规律进行了研究,为今后对三维形体加工的研究奠定了基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 主要符号表
• 1 绪论
• 1.1 课题来源和研究意义
• 1.2 微细加工技术的简介
• 1.3 射流电解的研究及发展
• 1.3.1 射流电解加工的简介
• 1.3.2 射流电解加工工艺的特点
• 1.3.3 射流电解的加工过程
• 1.3.4 射流电解加工的研究
• 1.4 本课题研究的主要内容
• 1.5 本章小结
• 2 射流电解加工的理论基础
• 2.1 电解加工的基本理论
• 2.1.1 法拉第定律
• 2.1.2 电流效率
• 2.1.3 电解加工中的电场特性
• 2.2 电解加工的工艺参数对加工效果的影响
• 2.2.1 电流密度
• 2.2.2 电解液
• 2.2.3 加工间隙
• 2.3 射流电解加工的射流结构
• 2.3.1 射流结构
• 2.3.2 射流流速的分析
• 2.4 本章小结
• 3 射流电解加工装置的研究
• 3.1 射流电解加工装置
• 3.2 原理性样机的改进
• 3.2.1 过滤装置的改进和制备
• 3.2.2 工作台的改进
• 3.3 测试系统
• 3.4 喷嘴
• 3.5 本章小结
• 4 射流电解对窄槽加工工艺的试验研究
• 4.1 窄槽加工的试验设计
• 4.1.1 试验目的
• 4.1.2 试验设计
• 4.1.3 试验数据及处理
• 4.2 槽形的分析
• 4.3 本章小结
• 5 射流电解加工小孔工艺的试验研究
• 5.1 加工时间对小孔加工的影响
• 5.1.1 试验目的
• 5.1.2 试验设计
• 5.1.3 试验数据及处理
• 5.1.4 试验现象及分析
• 5.1.5 小结
• 5.2 阴极距对小孔加工的影响
• 5.2.1 试验目的
• 5.2.2 试验设计
• 5.2.3 试验数据及处理
• 5.2.4 试验现象及分析
• 5.2.5 小结
• 5.3 工艺参数对去除量和加工孔深的综合影响试验
• 5.3.1 正交试验的简介
• 5.3.2 试验设计
• 5.3.3 试验数据
• 5.3.4 直观分析
• 5.3.5 方差分析
• 5.3.6 小结
• 5.4 本章小结
• 6 射流电解加工的应用及试验验证
• 6.1 射流电解的实际应用
• 6.1.1 异型孔的加工
• 6.1.2 射流电解对不可达面的孔的加工
• 6.2 试验验证
• 6.2.1 试验设计
• 6.2.2 试验数据及分析
• 6.3 本章小结
• 7 结论
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 致谢