新型嵌片式復(fù)合工具及其電化學(xué)—機(jī)械復(fù)合拋光實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、電化學(xué)-機(jī)械復(fù)合加工技術(shù)是屬于特種加工領(lǐng)域內(nèi)的一種重要的加工方式，其基本原理是利用電解陽(yáng)極溶解和機(jī)械刮去鈍化膜的復(fù)合作用去除工件材料。電化學(xué)機(jī)械復(fù)合加工繼承了電化學(xué)非接觸式加工的優(yōu)點(diǎn)，在加工過(guò)程中，工具電極幾乎不損耗，與加工工件產(chǎn)生的接觸應(yīng)力小。另一方面，由于整合了接觸式加工的機(jī)械加工，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電化學(xué)非接觸式加工過(guò)程的缺點(diǎn)的改進(jìn)。電化學(xué)加工的尺寸精度可以通過(guò)對(duì)機(jī)械刮膜區(qū)域的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)，刮膜作用可以提高加工區(qū)域電解作用的強(qiáng)度。電化學(xué)機(jī)械復(fù)

2、合加工一般用于零件的拋光，平面和曲面的成型加工中也有一定應(yīng)用。本文所提出的嵌片式復(fù)合工具改善了課題前期的螺旋式線型復(fù)合工具加工間隙不可調(diào)，磨料粗，易短路，不適用于成型加工的缺點(diǎn)，從一定程度豐富了電化學(xué)-機(jī)械加工理論與實(shí)踐內(nèi)容。 本研究在課題前期螺旋式線型復(fù)合工具的基礎(chǔ)上，在其使用過(guò)程中出現(xiàn)各種缺陷的基礎(chǔ)上提出新型嵌片式復(fù)合工具。新型嵌片式復(fù)合從結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)了磨削區(qū)與電解區(qū)的分離。通過(guò)在嵌片和基體電極的結(jié)合面處添加絕緣層，保證了兩者

3、之間的絕緣性，從而避免在使用過(guò)程中的短路現(xiàn)象對(duì)工件表面造成的燒傷和加工電源的沖擊。此外，在嵌片和基體電極的分離，提高了極間間隙以及電解和機(jī)械磨削作用強(qiáng)弱對(duì)比的可控性。通過(guò)更換嵌片可以方便的調(diào)整極間間隙，也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)工具電極的維護(hù)；電解作用和磨削作用的強(qiáng)度可以通過(guò)調(diào)整工具電解區(qū)域和磨削區(qū)域的弧度比例來(lái)實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中使用的機(jī)床是在原螺線式線型復(fù)合工具的實(shí)驗(yàn)機(jī)床的基礎(chǔ)上改進(jìn)的。針對(duì)原實(shí)驗(yàn)機(jī)床兩下懸臂在使用過(guò)程中振動(dòng)較大，設(shè)計(jì)了改進(jìn)方案并進(jìn)行

4、了改進(jìn)前后的模態(tài)分析比對(duì)。而針對(duì)在螺旋式復(fù)合工具加工表面出現(xiàn)的微凹槽現(xiàn)象，改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)機(jī)床的機(jī)械運(yùn)動(dòng)方式，在工具電極的軸向添加了一個(gè)工件的往復(fù)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，并對(duì)改進(jìn)后模型進(jìn)行了磨粒軌跡仿真分析。此外，對(duì)原電解液供液和過(guò)濾系統(tǒng)也進(jìn)行了相關(guān)改進(jìn)。 本文對(duì)氧化鋁顆粒增強(qiáng)型金屬基復(fù)合材料進(jìn)行了電化學(xué)-機(jī)械復(fù)合拋光嘗試，建立了單顆粒電化學(xué)模型分析其在電解過(guò)程中表面粗糙度可能情況。通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)在氧化鋁顆粒增強(qiáng)型金屬基復(fù)合材料的復(fù)合加工