新型嵌片式復(fù)合工具及其電化學(xué)—機械復(fù)合拋光實驗研究.pdf

1、電化學(xué)-機械復(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極溶解和機械刮去鈍化膜的復(fù)合作用去除工件材料。電化學(xué)機械復(fù)合加工繼承了電化學(xué)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(yīng)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(xué)非接觸式加工過程的缺點的改進。電化學(xué)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(xué)機械復(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，從一定程度豐富了電化學(xué)-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(fù)合工具的基礎(chǔ)上，在其使用過程中出現(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(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(fù)合工具的實驗機床的基礎(chǔ)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(shè)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(fù)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(fù)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(guān)改進。 本文對氧化鋁顆粒增強型金屬基復(fù)合材料進行了電化學(xué)-機械復(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(fù)合材料的復(fù)合加工