微細(xì)摻粉電解拋光設(shè)備設(shè)計(jì)及其工藝試驗(yàn)研究.pdf

1、電解拋光是以被拋光工件為陽(yáng)極，不溶性金屬為陰極，兩電極同時(shí)浸入電化學(xué)拋光槽中，通以直流或脈沖電而產(chǎn)生有選擇性的陽(yáng)極溶解而使陽(yáng)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(duì)零件進(jìn)行表面處理的方法，具有工具無(wú)損耗、拋光表面質(zhì)量好、與零件材料硬度無(wú)關(guān)、拋光后工件無(wú)應(yīng)力等優(yōu)點(diǎn)。而且加工過(guò)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(jí)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(xì)零件表面拋光領(lǐng)域有

2、著很大的發(fā)展前景。 本文針對(duì)微細(xì)電解拋光的要求，成功開(kāi)發(fā)了一臺(tái)三維微細(xì)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(jié)構(gòu)，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(yùn)動(dòng)精度；裝備具有在X、Y、Z三個(gè)方向的進(jìn)給機(jī)構(gòu)，工作行程范圍為50×50×100mm，其中采用高精密的進(jìn)口滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)的微動(dòng)電移臺(tái)，用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。同時(shí)在Z軸上裝有高速電主軸，其速度高達(dá)60000轉(zhuǎn)/分；在X、Y工作臺(tái)上還帶有具有高精度的旋轉(zhuǎn)

3、懸臂梁，從而可對(duì)得更復(fù)雜的工件進(jìn)行電解或電解拋光。采用電源納秒級(jí)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(dú)立可調(diào)，為實(shí)現(xiàn)高精度的微細(xì)電解加工提供了保證。 開(kāi)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(kāi)發(fā)工具，主要以個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC）主體，采用運(yùn)動(dòng)控制卡控制步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)；數(shù)據(jù)采集卡采集加工實(shí)時(shí)電壓信號(hào)，并根據(jù)實(shí)時(shí)電壓判斷加工狀態(tài)，針對(duì)三維微細(xì)零件摻粉電解拋光裝備而開(kāi)發(fā)的控制系統(tǒng)。并由控制系統(tǒng)的

4、內(nèi)部編程的判斷而進(jìn)行自動(dòng)加工控制，從而實(shí)現(xiàn)加工的在線驗(yàn)測(cè)，短路自動(dòng)定量回退，再自動(dòng)恢復(fù)進(jìn)給，直到電解加工完成。而在電解拋光方面，該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)刀，再回退一定的拋光間隙，進(jìn)行定時(shí)定軌跡拋光。 用本裝備還進(jìn)行了大量的電解拋光試驗(yàn)：包括研制適應(yīng)電極高速旋轉(zhuǎn)的新型電解拋光工作液，進(jìn)行微細(xì)電解加工試驗(yàn)，加工出直徑小達(dá)20～30μm，長(zhǎng)為1000μm的微細(xì)軸，用ANSYS仿真分析了電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)對(duì)電解拋光影響規(guī)律，并用分析結(jié)果地結(jié)合實(shí)際指導(dǎo)電解拋