微細(xì)群孔電解加工關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、電解加工（ECM）是利用金屬在電解液中可以發(fā)生陽極溶解的原理，將工件加工成形的。在電解加工過程中，工件陽極金屬不斷失去電子成為離子而進(jìn)入到溶液當(dāng)中，工件材料的減少過程是以離子形式進(jìn)行的，由于金屬離子的尺寸非常微小，因此這種微溶解去除方式使得電解加工在金屬微細(xì)制造領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。本文以航空航天、精密儀器、化纖等領(lǐng)域應(yīng)用較多的meso 尺度的金屬微細(xì)群孔結(jié)構(gòu)作為加工研究對象，分析微細(xì)電解加工的特點(diǎn)和工藝規(guī)律，研究解決采用電解加工實(shí)現(xiàn)

2、微細(xì)群孔結(jié)構(gòu)穩(wěn)定加工的關(guān)鍵問題。 介紹了電化學(xué)腐蝕法制備微細(xì)圓柱電極的成形機(jī)理，研究分析了加工參數(shù)和陽極運(yùn)動方式對微細(xì)電極成形的影響規(guī)律。并采用恒壓、靜液加工法，制備出了直徑均勻，最小直徑為20μm，長度為1500μm的微圓柱電極。 提出了微細(xì)圓柱群電極電化學(xué)腐蝕加工方法。探討了微細(xì)群電極電化學(xué)腐蝕加工成形規(guī)律，根據(jù)電化學(xué)腐蝕加工基本原理，通過有限元分析計(jì)算微細(xì)群電化學(xué)腐蝕加工過程中的電場分布，優(yōu)化設(shè)計(jì)陰極形狀，使作為電

3、化學(xué)腐蝕陽極的群電極毛坯各柱體上的電流密度分布均勻；采用恒壓加工和控制電量法分別控制群電極的形狀和加工尺寸，建立數(shù)學(xué)模型，優(yōu)選加工參數(shù)，控制加工過程，開展了電化學(xué)腐蝕法制備微細(xì)圓柱群電極工藝試驗(yàn)，制備出了直徑分布一致、最大長徑比達(dá)40且具有較好圓度的單排微細(xì)圓柱群電極。 針對電解加工和微細(xì)群孔結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，在已有微細(xì)電解加工機(jī)床的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了微細(xì)群孔電解加工工藝系統(tǒng)，主要包括陰、陽極夾具，電解液循環(huán)系統(tǒng)、加工對刀以及加工過程控制

4、部分。 研究了加工電壓、電解液濃度和成分、進(jìn)給速度以及脈沖參數(shù)(脈沖寬度和占空比)對群孔加工的影響，結(jié)果表明減小加工電壓、采用低濃度鈍化性電解液、提高進(jìn)給速度以及采用較小的脈寬和占空比加工，有利于減小電解加工間隙，提高加工的集中蝕除能力。在此研究基礎(chǔ)上，提出并采用了分步加工、低濃度非線性電解液脈沖電解結(jié)合過進(jìn)給加工兩種方法，有效減小了群孔加工錐度。并通過采用單排微細(xì)圓柱群電極逐行加工微孔網(wǎng)板的方法，實(shí)現(xiàn)了不銹鋼材料微孔網(wǎng)板的穩(wěn)定