新型嵌片式復合工具及其電化學—機械復合拋光實驗研究.pdf

1、電化學-機械復合加工技術是屬于特種加工領域內(nèi)的一種重要的加工方式，其基本原理是利用電解陽極溶解和機械刮去鈍化膜的復合作用去除工件材料。電化學機械復合加工繼承了電化學非接觸式加工的優(yōu)點，在加工過程中，工具電極幾乎不損耗，與加工工件產(chǎn)生的接觸應力小。另一方面，由于整合了接觸式加工的機械加工，實現(xiàn)了對電化學非接觸式加工過程的缺點的改進。電化學加工的尺寸精度可以通過對機械刮膜區(qū)域的控制來實現(xiàn)，刮膜作用可以提高加工區(qū)域電解作用的強度。電化學機械復

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用。本文所提出的嵌片式復合工具改善了課題前期的螺旋式線型復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，從一定程度豐富了電化學-機械加工理論與實踐內(nèi)容。 本研究在課題前期螺旋式線型復合工具的基礎上，在其使用過程中出現(xiàn)各種缺陷的基礎上提出新型嵌片式復合工具。新型嵌片式復合從結構上實現(xiàn)了磨削區(qū)與電解區(qū)的分離。通過在嵌片和基體電極的結合面處添加絕緣層，保證了兩者

3、之間的絕緣性，從而避免在使用過程中的短路現(xiàn)象對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械磨削作用強弱對比的可控性。通過更換嵌片可以方便的調(diào)整極間間隙，也可以實現(xiàn)對工具電極的維護；電解作用和磨削作用的強度可以通過調(diào)整工具電解區(qū)域和磨削區(qū)域的弧度比例來實現(xiàn)。實驗過程中使用的機床是在原螺線式線型復合工具的實驗機床的基礎上改進的。針對原實驗機床兩下懸臂在使用過程中振動較大，設計了改進方案并進行

4、了改進前后的模態(tài)分析比對。而針對在螺旋式復合工具加工表面出現(xiàn)的微凹槽現(xiàn)象，改進了實驗機床的機械運動方式，在工具電極的軸向添加了一個工件的往復擺動運動，并對改進后模型進行了磨粒軌跡仿真分析。此外，對原電解液供液和過濾系統(tǒng)也進行了相關改進。 本文對氧化鋁顆粒增強型金屬基復合材料進行了電化學-機械復合拋光嘗試，建立了單顆粒電化學模型分析其在電解過程中表面粗糙度可能情況。通過大量的實驗研究，發(fā)現(xiàn)在氧化鋁顆粒增強型金屬基復合材料的復合加工