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《南京航空航天大学》 2008年
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摩擦副表面微坑电解加工技术研究

薛宝  
【摘要】: 电解加工(Electrochemical Machining, ECM)是利用金属在电解液中可以发生阳极溶解的原理,将工件加工成形的一种技术。在电解加工过程中,工件阳极金属不断失去电子成为离子而进入到溶液当中,工件材料的减少过程是以离子形式进行的,由于金属离子的尺寸非常微小,因此这种微溶解去除方式使得电解加工在金属微细制造领域有着广泛的应用前景。本文针对汽缸-活塞环摩擦磨损试验的要求,以电镀铬零件表面微坑结构作为加工研究对象,分析微细电解加工的特点和工艺规律,研究解决采用电解加工实现微坑结构稳定加工的关键问题。 论文完成以下工作: (1)以电火花反拷加工技术加工制备圆柱排电极,以电化学腐蚀法制备微细圆柱单电极。得到均匀一致,平均直径为160μm,长度为1500μm的排电极;制备出直径为40μm,长度为1500μm的微细圆柱单电极。 (2)针对电解加工和微坑结构的特点,在已有微细电解加工机床的基础上,构建了平面和圆柱体摩擦副零件微坑电解加工系统,主要包括阴、阳极夹具,电解液循环系统以及加工过程控制部分等。 (3)以微细圆柱排电极和微细圆柱单电极为试验阴极,平面和圆柱体表面镀铬零件为加工对象,研究加工电压、电解液浓度以及冲参数(脉冲宽度和占空比)对微坑加工的影响,结果表明减小加工电压、采用低浓度钝化性电解液以及采用较小的脉宽和占空比,有利于提高加工的定域蚀除能力。采用优化的工艺参数,以排电极为加工阴极,使用逐行加工方法加工平面摩擦副零件,加工出的微坑具有较好的一致性,表面微坑平均直径为Φ285μm,深度为5.8μm;以电化学腐蚀方法制备的微细圆柱单电极为加工阴极,得到平面零件表面微坑平均直径为Φ120μm,深度为4.8μm;得到圆柱体零件表面微坑平均直径为Φ85μm,深度为5.5μm。 (4)通过摩擦学对比试验,初步证实,经过微坑加工的平面摩擦副零件,能够很好地降低摩擦因数。
【学位授予单位】:南京航空航天大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TG662

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