鈦合金TC4薄壁型孔電解加工工藝研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，制造業(yè)也隨之轉(zhuǎn)變，日益增加的高性能新型材料與復(fù)雜產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的需求，對(duì)加工工藝以及成本控制提出了全新的標(biāo)準(zhǔn)。鈦合金作為一種新型的金屬合金因其優(yōu)良的特性，在航空航天、醫(yī)療等多個(gè)領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。隨著鈦合金應(yīng)用的越來越廣，解決其加工難與控制成本問題顯得尤為迫切。
　　鈦及其合金材料本身具有低密度、高強(qiáng)度和比重小等特點(diǎn)，且可提供良好的拉伸、蠕變和腐蝕等性能。但鈦合金自身是一種相對(duì)難切削材料，其機(jī)加工性能介于鎳基合

2、金與鋁合金之間，同時(shí)在傳統(tǒng)機(jī)加工時(shí)很容易產(chǎn)生變形和“粘刀”現(xiàn)象，故選擇一種高效、高加工質(zhì)量的新工藝來解決其加工難題具有重要的研究意義和實(shí)用價(jià)值。而電解加工技術(shù)是一種無接觸、無宏觀機(jī)械作用力的特種加工工藝，它是通過對(duì)作為陽(yáng)極的金屬工件在特定電解液成分中進(jìn)行陽(yáng)極溶解方式而去除材料，實(shí)現(xiàn)工件快速加工成型的一種高效的特種加工技術(shù)，以上特性決定了其在加工各類難加工金屬材料與異性形狀方面具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。
　　本論文是對(duì)鈦合金TC4薄壁型孔

3、加工工藝機(jī)理進(jìn)行研究。首先分析了機(jī)加工鈦合金TC4薄壁型孔所面臨的難題，在此基礎(chǔ)上，提出采用電解加工工藝。歸納并分析了鈦合金TC4電解加工的特性，即在電解加工時(shí)，鈦合金容易在表面形成鈍化膜，從而使加工變得困難，尤其是在低電流密度下易發(fā)生點(diǎn)蝕而導(dǎo)致加工表面質(zhì)量變差。針對(duì)上述加工難題，本文提出一種低頻輔助振動(dòng)電解加工工藝方案，結(jié)合現(xiàn)有電解加工機(jī)床結(jié)構(gòu)與工藝要求，研制出一臺(tái)基于音圈電機(jī)的振動(dòng)裝置，該振動(dòng)裝置可調(diào)節(jié)振動(dòng)頻率與幅值，并采用閉環(huán)控制

4、方式保證振動(dòng)穩(wěn)定性。振動(dòng)與電解組組合成復(fù)合加工可充分利用各自的優(yōu)點(diǎn)，它有利于電解液更新、加工殘屑的排除以及消除局部電解液盲區(qū)，從而達(dá)到改善電解加工條件的目的。
　　結(jié)合實(shí)驗(yàn)加工工件出現(xiàn)的短路燒傷、長(zhǎng)邊鼓型及非加工面點(diǎn)蝕等現(xiàn)象，分析了鈦合金TC4電解加工加工機(jī)理，建立電解加工過程數(shù)學(xué)模型，利用COMSOL軟件仿真加工過程中電場(chǎng)分布情況，結(jié)合仿真結(jié)果，總結(jié)陰極側(cè)壁傾斜角對(duì)型孔加工質(zhì)量的影響規(guī)律，并優(yōu)化工具陰極結(jié)構(gòu)。
　　在此基礎(chǔ)