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固定阴极微小群孔电解加工技术研究

刘建  
【摘要】: 电解加工(electrochemical machining,ECM)是一种利用金属阳极电化学溶解原理将零件加工成型的特种加工方法。由于具有工具无损耗、加工材料范围广、加工后零件无变形和再铸层等优点,它已成为航空、航天、兵器等国防工业生产中的关键制造技术之一。 金属薄板微小群孔结构广泛应用于汽车、环保、家电、核工业、航空、航天等领域。在目前群孔结构的多种加工方法中,电解加工是一种比较理想的加工方法。掩膜电解加工是一种常用的微小群孔的加工方法,本文在掩膜电解加工的基础上,设计制作了新型的工具阴极,并使用该阴极进行微小群孔电解加工的试验研究,完成了以下工作: 1、设计并制作了具有导电层和绝缘层结构的新型工具阴极; 2、利用有限元分析加工区域的电场分布,并研究阴极绝缘层厚度和孔径对电场分布的影响,通过参数优化,获得均匀的电场分布; 3、设计群孔电解加工系统,主要包括电解液循环系统、加工电源等; 4、研究了各种加工参数对群孔加工质量的影响,并优化了加工参数,提高了群孔加工精度和均匀性,降低了群孔的锥度; 5、试加工了航空发动机前后冷气导管。 研究表明:采用脉冲电源进行加工可以显著提高微小群孔的加工质量;高电压、高电解液压力能有效提高微小群孔的均匀性;低电压、低浓度电解液能显著降低微小群孔的锥度。


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