高溫合金電火花-電解組合加工裝置及應(yīng)用.pdf

1、電加工技術(shù)在制造工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，電火花加工和電解加工作為電加工技術(shù)的兩種主要方式，在難加工材料的成型加工中占有重要地位。其中電火花加工具有加工精度高、適用材料廣等優(yōu)點(diǎn)，可以在多種難加工材料表面加工出復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)，但所加工表面質(zhì)量低，有再鑄層和微裂紋;電解加工基于陽極溶解原理，具有效率高、加工表面質(zhì)量高、無殘余應(yīng)力和重鑄層及無刀具磨損等優(yōu)點(diǎn)，但其加工精度及效率低。本文結(jié)合電火花和電解加工的優(yōu)點(diǎn)，提出采用電火花-電解組合加工技術(shù)在高溫合金

2、表面加工形狀精度高、表面質(zhì)量好的異型孔結(jié)構(gòu)。
　　針對高溫合金材料表面異型孔的加工需求，搭建了電火花-電解組合加工實(shí)驗(yàn)裝置，研究了主要加工參數(shù)（電解電流、電解時間、電解脈沖頻率和占空比）對加工孔的表面質(zhì)量的影響規(guī)律;對比了電火花-電解組合加工異型孔與電解加工異型孔的優(yōu)缺點(diǎn)，并基于此優(yōu)缺點(diǎn)提出了異型孔加工方式的選擇策略。主要工作如下:
　　(1)設(shè)計并搭建了電火花-電解組合加工實(shí)驗(yàn)裝置，將電火花打孔機(jī)主軸固定到三軸數(shù)控電解機(jī)床

3、的Z軸上。設(shè)計了一套夾具及電解液循環(huán)系統(tǒng)。工件材料為厚度3mm的高溫硬質(zhì)合金。
　　(2)研究了各加工參數(shù)對組合加工質(zhì)量的影響。先用直徑為2mm的黃銅電極進(jìn)行基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了電流密度、加工時間、頻率、占空比等參數(shù)對電解拋光加工的影響，主要分析了不同電流參數(shù)情況下高頻窄脈沖電流電解加工對去除再鑄層效果的影響，給出最合理的電解加工電流參數(shù)來除去電火花加工所產(chǎn)成的再鑄層。結(jié)果表明，電火花加工能夠獲得較高形狀精度，但表面質(zhì)量差，有重鑄層，

4、表面粗糙度高達(dá)Ra4.277μm;電解加工可以顯著提高表面質(zhì)量，粗糙度降低至Ra0.299μm;隨著電解加工電流增大，表面粗糙度呈總體下降趨勢，相同電流條件下，隨著電解時間增大，粗糙度逐漸減小;并且，表面粗糙度隨脈沖頻率的增大而增大，隨占空比的增大有先增大后減小的趨勢。
　　(3)利用優(yōu)化后的參數(shù)進(jìn)行高溫合金異型孔的電火花-電解組合加工實(shí)驗(yàn)，在GH4169高溫合金材料上加工出了表面無再鑄層的高表面質(zhì)量的異型孔。對比電火花-電解組合