微細摻粉電解拋光設備設計及其工藝試驗研究.pdf

1、電解拋光是以被拋光工件為陽極，不溶性金屬為陰極，兩電極同時浸入電化學拋光槽中，通以直流或脈沖電而產生有選擇性的陽極溶解而使陽極表面粗糙度減小、光亮度增大的一種加工方法。 電解拋光對零件進行表面處理的方法，具有工具無損耗、拋光表面質量好、與零件材料硬度無關、拋光后工件無應力等優(yōu)點。而且加工過程中材料是以“離子”溶解的方式去除，這種微去除方式在理論上是原子或離子級的拋光，使得電解拋光的精度上有很大的發(fā)展空間，在微細零件表面拋光領域有

2、著很大的發(fā)展前景。 本文針對微細電解拋光的要求，成功開發(fā)了一臺三維微細零件電解摻粉拋光裝備。該裝置采用了立柱式加懸臂式的固定式結構，以大厚度的花崗巖為底座，穩(wěn)定性好，可隔震，從而保證裝備的運動精度；裝備具有在X、Y、Z三個方向的進給機構，工作行程范圍為50×50×100mm，其中采用高精密的進口滾珠絲杠驅動的微動電移臺，用步進電機驅動。同時在Z軸上裝有高速電主軸，其速度高達60000轉/分；在X、Y工作臺上還帶有具有高精度的旋轉

3、懸臂梁，從而可對得更復雜的工件進行電解或電解拋光。采用電源納秒級脈沖電源，其最小穩(wěn)定輸出脈寬50ns，額定電流1A，占空比和頻率均獨立可調，為實現高精度的微細電解加工提供了保證。 開發(fā)了裝備專用的控制系統(tǒng)。采用VB6.0作為控制系統(tǒng)的開發(fā)工具，主要以個人計算機（PC）主體，采用運動控制卡控制步進電機的運動；數據采集卡采集加工實時電壓信號，并根據實時電壓判斷加工狀態(tài)，針對三維微細零件摻粉電解拋光裝備而開發(fā)的控制系統(tǒng)。并由控制系統(tǒng)的

4、內部編程的判斷而進行自動加工控制，從而實現加工的在線驗測，短路自動定量回退，再自動恢復進給，直到電解加工完成。而在電解拋光方面，該系統(tǒng)可實現對刀，再回退一定的拋光間隙，進行定時定軌跡拋光。 用本裝備還進行了大量的電解拋光試驗：包括研制適應電極高速旋轉的新型電解拋光工作液，進行微細電解加工試驗，加工出直徑小達20～30μm，長為1000μm的微細軸，用ANSYS仿真分析了電場場強對電解拋光影響規(guī)律，并用分析結果地結合實際指導電解拋