基于球形陰極的電解加工研究及設備開發(fā).pdf

1、近年來，我國經濟社會發(fā)展成果顯著，但是環(huán)境污染、資源浪費比較嚴重，再制造產業(yè)具有減輕環(huán)境壓力、資源浪費的優(yōu)勢，得到了各國越來越多的重視與推廣。離心式壓縮機葉輪價值高昂，對其開展再制造具有重要的經濟環(huán)境效益，而壓縮機葉輪經激光熔覆、熱噴涂等技術修復后，需要后續(xù)的精密加工手段使其恢復到原有的尺寸精度和表面質量。電解加工技術具有高的加工效率，加工后不會產生殘余應力、硬化層、灼傷等損傷形式，將電解加工技術應用到壓縮機葉輪再制造的精密低應力加工中

2、具有重要意義。
　　首先，本文研究了電解加工的鈍化現象，獲得了活性溶解區(qū)、過渡鈍化區(qū)和鈍化區(qū)，利用鈍化參數進行了拋光工藝的優(yōu)化，獲得了高的電解拋光質量。通過鈍化機理的研究發(fā)現鈍化層的存在是因為電解加工過程陽極表面產生了陽極產物，由于陽極產物的堆積形成鈍化膜，減緩了電化學腐蝕的速率。利用鈍化區(qū)參數，進行了拋光工藝的優(yōu)化，獲得了高的拋光質量。通過電化學腐蝕速率試驗發(fā)現電解加工速率與電壓存在近似的線性關系。
　　其次，為了避免“拷

3、貝式”電解加工陰極制作復雜、價格昂貴及加工精度不高的缺點，設計制作了球形陰極數控電解加工機床。設計的電解液循環(huán)系統(tǒng)實現了電解液的循環(huán)利用，過濾掉電解加工產生的絮狀雜質，并降低了加工過程的溫度。另外，可以通過球形陰極的軌跡控制，對曲面進行電解加工，避免“拷貝式”復雜陰極的設計制作和電解加工過程容易產生雜散腐蝕的缺點。
　　然后，基于球形陰極電解加工機床開展了材料去除率的研究，建立了去除率的數學模型及經驗公式，并通過試驗驗證了去除率擬

4、合模型的合理性。通過公式推導建立了材料去除率的數學模型，并擬合了去除率與電流強度之間的經驗公式。實際電解加工中的各因素都會影響電流強度的大小，進而影響材料的去除率，為此建立了各因素與電流強度之間的擬合公式。最后擬合出去除率與各因素之間的公式，該公式可用于指導去除率的選擇。通過電解加工試驗，驗證了去除率擬合公式的合理性。
　　最后，通過正交試驗和單因素試驗研究了球形陰極電解加工對表面粗糙度的影響權重及規(guī)律，試驗還發(fā)現電解加工后顯微硬