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随着科学技术的发展,对产品的小型化和精密化程度的要求越来越高。针对加工尺寸小、结构复杂,加工尺寸范围广等机械加工业的这种需求,作者研究开发电液束加工技术。
本课题是研究利用电液束技术实现稳定的最小去除单元加工,为以后利用电液束进行微细结构加工做准备。通过现有的试验装置进行电液束小孔加工研究,由最小孔径和可控最小深度来实现最小去除单元。在试验过程中,记录并分析电液束加工小孔时各项工艺参数,包括:直流高压脉冲电源的电压、占空比、频率,电解液的压力、流量,喷管的材料、几何形状、尺寸,还有靶距、阴极距、加工时间等对金属去除过程有影响的各个工艺参数的变化范围。经过试验得出电压对电解作用的强弱起到关键作用;占空比对单位时间内的去除量和加工效率有明显作用,占空比越大单位时间内去除量越大,加工越快;靶距在0.4~1.8mm范围内时,对所加工孔径的影响很小,具有良好的成形精度。当靶距大于1.8mm时,对所加工孔径和孔的成形精度有显著的影响,孔的成形精度降低;加工时间的长,金属去除量大,孔深加大。电解液的流速大小对加工孔径的影响很小,但对加工孔深有影响;电解液的流场影响加工孔的成形精度。目前获得的最小加工孔径为0.104mm。
通过试验现象对电液束加工机理进行了浅析,经过试验得出电流效率η=120%。为了更能详细的描述金属的去除量,引入了金属去除强度S这个参数,通过试验得到了其数学模型,对电液束技术应用于电解微细加工具有参考意义和实用价值。