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《南京航空航天大学》 2010年
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群小孔电解加工的关键技术研究

王维  
【摘要】:管电极电解加工是根据阳极电化学溶解的原理,利用金属管作为阴极工具对工件进行蚀除的孔加工方法。本文针对航空航天、模具以及汽车制造业中大量存在的孔结构,对电解加工群小孔中的若干关键技术进行研究。 本文首先在电解加工机床上构建了管电极电解加工监控系统。监控系统以实时采集到的加工电流作为加工间隙的反馈信号,通过监控加工中的电流信号使加工间隙处于稳定良好的状态,同时采用了电流阈值控制方案,以实施短路保护和孔出口处杂散腐蚀的控制,取得了良好的效果。 对管电极电解加工工艺进行了系统研究。首先从电场和流场两方面研究了绝缘层的涂覆尺寸特征对小孔加工性能的影响,得到了理想的绝缘层厚度参数。分别针对孔电解加工的间隙电场和流场进行仿真建模,分析了加工间隙内电场分布和压强分布对管电极加工精度与过程稳定性的影响规律。设计并制作了多种单电极、阵列电极工艺装备,开展了管电极电解加工试验研究,通过对影响加工稳定性、加工精度的主要工艺参数,如绝缘层的涂覆厚度、工具进给速度、电解液供液压力等进行优化,得到了不同尺度和不同数量下的相对均匀一致的小孔/群小孔结构。 本文提出了电解液抽吸反流电解加工技术并设计了相应装置。通过流场分析证明该技术可以提高管电极加工的过程稳定性,可用于大规模群孔的电解加工中。开展了抽吸式反流电解加工的正交试验,对影响孔加工定域性的各加工参数进行了优化,得到了精度较高的孔型。另外,针对采用管电极电解加工斜孔时易出现空口精度低,加工稳定性差等缺陷,提出了楔形电极加工倾斜孔的方法,该方法加工精度高,同时避免了火花短路等现象,可用于大角度倾斜孔的加工。 本文最后对电解液分配腔流场进行了仿真研究和优化设计。电解液分配腔的结构是影响群电极电解加工的稳定性和成形精度的重要因素,对群孔管电极电解加工的分流/汇流腔流场进行了建模分析,得到了影响电解液分流均匀度的主要参数。基于理论分析结合试验分别得到了适合正流群电极电解加工以及抽吸式反流群电极电解加工的分配腔尺寸和相应的分流均匀度系数。采用优化的分配腔参数和加工参数进行试验,得到了尺寸精度较好的群孔结构,其加工过程稳定,没有发生短路等现象。
【学位授予单位】:南京航空航天大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TG662

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 李乃武;深微小孔电解加工试验研究[D];南京航空航天大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 徐惠宇;微细电解加工系统及其相关工艺的研究[D];南京航空航天大学;2005年
2 王明环;微细电解加工实验研究[D];南京航空航天大学;2007年
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 周春华;袁书强;高娃;张存信;;隐身材料技术研究进展及发展趋势[A];2006年全国功能材料学术年会专辑(Ⅲ)[C];2006年
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2 邓锐;阻流板对双体船水动力性能影响的数值研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 贺克羽;新型控制棒水力驱动系统研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 顾璇;近地/海运动过程中的空气动力学分析[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 黄燕;碟形越浪式波能发电装置的水动力性能研究[D];中国海洋大学;2010年
6 韩艳;海底管线的冲刷与导流防护技术研究[D];中国海洋大学;2010年
7 王春林;旋流自吸泵设计及内部流动研究[D];江苏大学;2010年
8 鲁金忠;激光冲击强化铝合金力学性能及微观塑性变形机理研究[D];江苏大学;2010年
9 刘海蛟;MCFB烟气净化系统的多种污染物协同脱除研究[D];浙江大学;2009年
10 展秀丽;石油焦成浆特性及不同添加物对石油焦气化反应活性的影响研究[D];华东理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李义辉;超声无磨料内圆抛光声学系统及抛光工艺研究[D];河南理工大学;2010年
2 赵文武;淮南矿区典型煤层水力冲孔技术参数研究及消突效果考察[D];河南理工大学;2010年
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4 张彦奇;超细水泥渗透特性微观试验研究及理论分析[D];山东科技大学;2010年
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7 刘博;叶片式流体设备数字化研发与优化研究[D];郑州大学;2010年
8 王祎;载机舰在风、浪中的气流场数值模拟研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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10 贾男;微小孔电火花加工排屑方法及振动器研究[D];大连理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【二级参考文献】
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1 徐惠宇;微细电解加工系统及其相关工艺的研究[D];南京航空航天大学;2005年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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2 徐正扬;发动机叶片精密电解加工关键技术研究[D];南京航空航天大学;2008年
3 马晓宇;阵列孔微细电解加工基础技术研究[D];清华大学;2010年
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6 傅秀清;球形阴极数控电解加工关键技术研究[D];南京农业大学;2010年
7 吴建民;大直径整体叶轮数控电解加工技术研究[D];南京航空航天大学;2009年
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10 王福元;整体叶轮叶片型面数控电解精加工的若干关键技术研究[D];南京航空航天大学;2012年
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4 谢岩甫;复杂形状微孔的电解加工试验研究[D];南京航空航天大学;2011年
5 王贺宾;微细电解加工装备研制及其实验研究[D];广东工业大学;2012年
6 衡冲;利用阴极跳跃排液提高微细电解加工精度的试验研究[D];南京航空航天大学;2010年
7 陈伟;阴极跳跃冲液的数值模拟与微细电解加工试验[D];南京航空航天大学;2011年
8 江国珍;直纹曲面数控电解加工工艺试验研究[D];南京农业大学;2010年
9 何铁军;钼栅网微细光刻电解加工试验研究[D];南京航空航天大学;2010年
10 张超凤;超声辅助电解加工机理及试验研究[D];扬州大学;2012年
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