特種加工7

1、電解去毛刺加工技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展電解去毛刺加工是利用金屬在電解液中發(fā)生陽(yáng)極溶解的原理將工件加工成形的一種特種加工方法，具有加工范圍廣、生產(chǎn)率高、表面質(zhì)量好、工具陰極無(wú)損耗等顯著優(yōu)點(diǎn)，尤其適合于難加工材料和復(fù)雜形狀零件的加工。在經(jīng)歷大約20年的低潮后，從20世紀(jì)90年代后期起，電解加工又重新煥發(fā)了生機(jī)。其研究機(jī)構(gòu)及人員逐漸壯大，應(yīng)用領(lǐng)域（尤其在航天、航空、兵器領(lǐng)域）進(jìn)一步擴(kuò)展，研究成果及論著數(shù)量激增，工藝技術(shù)水平、設(shè)備性能及產(chǎn)業(yè)發(fā)展均達(dá)到了

2、一個(gè)新的高度。相對(duì)傳統(tǒng)加工和其他優(yōu)勢(shì)特種加工技術(shù)而言，電解加工的基礎(chǔ)理論較為薄弱，工藝技術(shù)尚未成熟。正因如此，其有待研究、開(kāi)發(fā)的空間也更為廣闊。近期，電解加工工藝技術(shù)研究涉及的方向主要集中在微秒級(jí)脈沖電流加工、微細(xì)加工、數(shù)控展成加工、加工間隙的檢測(cè)與控制及磁場(chǎng)對(duì)電解加工的影響等重點(diǎn)領(lǐng)域。1微秒級(jí)脈沖電流加工隨著近代功率電子技術(shù)的不斷發(fā)展，新型快速功率電子開(kāi)關(guān)元件如MOSFET、IGBT等出現(xiàn)，使得微秒級(jí)脈沖電流電解加工的實(shí)現(xiàn)成為可能。2

3、0世紀(jì)90年代以來(lái)，微秒級(jí)脈沖電流電解加工基礎(chǔ)工藝研究取得突破性進(jìn)展。研究表明，此項(xiàng)新技術(shù)可以提高集中蝕除能力，并可實(shí)現(xiàn)0.05mm以下的微小間隙加工，從而可以較大幅度地提高加工精度和表面質(zhì)量，型腔最高重復(fù)精度可達(dá)0.05mm，最低表面粗糙度可達(dá)0.40μｍ[12]，有望將電解加工提高到精密加工的水平，而且可促進(jìn)加工過(guò)程穩(wěn)定并簡(jiǎn)化工藝，有利于電解加工的擴(kuò)大應(yīng)用。國(guó)內(nèi)外眾多研究機(jī)構(gòu)利用微秒級(jí)脈沖電流開(kāi)展了模具型腔及葉片型面加工、型腔拋光、

4、電解刻字、電解磨等工藝可行性試驗(yàn)以及氣門(mén)模具生產(chǎn)加工試驗(yàn)。2微精加工微細(xì)加工是當(dāng)前電解加工研究中最熱點(diǎn)的方向。從原理上而言，電化學(xué)加工技術(shù)可分為2類(lèi)：一類(lèi)是基于陽(yáng)極溶解原理的減材技術(shù)，如電解加工、電解拋光等；另一類(lèi)是基于陰極沉積原理的增材技術(shù)，如電鍍、電鑄、刷鍍等。這2類(lèi)技術(shù)有一個(gè)共同點(diǎn)，即材料的去除或增加過(guò)程都是以離子的形式進(jìn)行的。由于金屬離子的尺寸非常微小（1～101nm級(jí)），因此，相對(duì)于其它“微團(tuán)”去除材料方式（如微細(xì)電火花、微細(xì)

5、機(jī)械磨削），這種以“離子”方式去除材料的微去除方式使得電化學(xué)加工技術(shù)在微細(xì)制造領(lǐng)域、以至于納米制造領(lǐng)域存在著極大的研究探索空間。從理論上講，只要精細(xì)地控制電流密度和電化學(xué)發(fā)生區(qū)域，就能實(shí)現(xiàn)電化學(xué)微細(xì)溶解或電化學(xué)微細(xì)沉積。微細(xì)電鑄技術(shù)是電化學(xué)微細(xì)沉積的典型實(shí)例，它已經(jīng)在微細(xì)制造領(lǐng)域獲得重要應(yīng)用。微細(xì)電鑄是LIGA技術(shù)一個(gè)重要的、不可替代的組成部分，已經(jīng)涉足納米尺寸的微細(xì)制造中，激光防偽商標(biāo)模版和表面粗糙度樣塊是電鑄的典型應(yīng)用。但電化學(xué)溶解

6、（成形）加工的雜散腐蝕及間隙中電場(chǎng)、流場(chǎng)的多變性嚴(yán)重制約了其加工精度，其加工的微細(xì)程度目前還不能與電化學(xué)沉積的微細(xì)電鑄相比。目前電化學(xué)微精成形加工還處于研究和試驗(yàn)階段，其應(yīng)用還局限于一些特殊的場(chǎng)合微細(xì)直寫(xiě)加工、微細(xì)群縫加工及微孔電液束加工，以及電解與超聲、電火花、機(jī)械等方式結(jié)合形成的復(fù)合微精工藝已顯示出良好的應(yīng)用前景。３數(shù)控展成加工速度、進(jìn)給方向進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，精確地維持恒定的小間隙，實(shí)現(xiàn)快速穩(wěn)定的加工。5磁場(chǎng)提高電解加工精度的研究這項(xiàng)技

7、術(shù)早期研究較多的是磁場(chǎng)對(duì)電解磨削、電解拋光的影響。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)開(kāi)展了電解成型加工疊加磁場(chǎng)的研究。西安工業(yè)大學(xué)進(jìn)行了磁場(chǎng)影響電場(chǎng)的仿真試驗(yàn)及在電解加工裝置上疊加磁場(chǎng)的加工工藝試驗(yàn)。試驗(yàn)表明，電解加工過(guò)程中疊加磁場(chǎng)會(huì)改變?cè)须妶?chǎng)分布，進(jìn)而改變間隙流場(chǎng)的分布，從而有利于解決以往電解加工過(guò)程中的雜散腐蝕現(xiàn)象，提高電解加工的質(zhì)量。只有在疊加磁場(chǎng)方向垂直于電場(chǎng)方向且N極指向電場(chǎng)疊加磁場(chǎng)時(shí)對(duì)電場(chǎng)均布有較明顯的作用。此外，采取切割流線的方向疊加磁場(chǎng)，洛