【摘 要】
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电液束加工是利用喷嘴喷出的电解液射流作为“工具阴极”的一种微细电解加工技术,具有加工效率高和成形质量好等优点。电液束加工中所使用的毛细管喷嘴直径可达到微米量级,能
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电液束加工是利用喷嘴喷出的电解液射流作为“工具阴极”的一种微细电解加工技术,具有加工效率高和成形质量好等优点。电液束加工中所使用的毛细管喷嘴直径可达到微米量级,能形成微细射流,适合小尺寸零件和微结构的加工。本文以不锈钢和紫铜为工件材料,进行对电液束了加工小孔和沟槽进行了一系列理论与试验研究。建立了基于数控平台的电液束加工装置,主要包含阴极喷嘴系统、阳极夹具系统和电解液系统。对电液束加工的电场进行了有限元分析,得出工件表面加工区域内的电流密度分布情况,从而估算出初始加工形貌。采用530μm内径的毛细管喷嘴开展了小孔加工试验,研究了加工时间、加工电压、进给速度和加工间隙等加工参数对小孔加工质量的影响,采用在工件背面灌注环氧树脂的方法,在电压280V、加工间隙1.4mm、电解液压力0.3MPa、加工时间290s的较优参数组合下,采用不进给加工,可将小孔锥度可减小到5.7°采用320μm内径的毛细管喷嘴进行了电液束加工沟槽试验,通过单因素和正交试验分析了主要加工参数对沟槽加工质量的影响,证明扫描速度、加工电压和加工间隙都对槽宽和槽深有着显著影响,而电解液压力对槽尺寸的影响不大。分别采用多元线性回归法和MATLAB三维曲面仿真,建立了槽深与加工参数关系的经验公式和槽宽与加工参数关系的曲面模型,并根据截面轮廓建立了沟槽截面抛物线模型。对所建立公式和模型进行了试验验证结果表明所建的沟槽截面抛物线模型可在加工参数范围内较好地预测槽形。
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