絕緣硬脆材料電化學(xué)放電加工關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、絕緣硬脆材料具有絕緣性好、耐腐蝕、耐高溫、硬度高等特點，目前在航空航天、生物醫(yī)學(xué)、化工、冶金等領(lǐng)域受到廣泛應(yīng)用。由于其本身的高硬度和高脆性特點，傳統(tǒng)的機械切削加工方法難以完成微細結(jié)構(gòu)的加工，電化學(xué)放電加工方法是目前較為合適的一種加工方法。本文針對絕緣硬脆材料微細結(jié)構(gòu)的加工技術(shù)，開展了電化學(xué)放電加工方法的研究。
　　本文首先分析了電化學(xué)放電加工機理，詳細闡述其加工過程和材料去除原理，總結(jié)了目前常規(guī)電化學(xué)放電加工方法存在的問題：隨著加

2、工孔深度的增加，工具電極端部工作液更新困難，氣膜難以形成，放電集中在入口處，導(dǎo)致入口直徑過大，加工速度和加工質(zhì)量降低。針對這些問題，提出了倒置電化學(xué)放電加工方法，采用工件在上工具電極在下的布局形式，利于形成穩(wěn)定氣膜，維持該區(qū)域放電加工；工具電極的旋轉(zhuǎn)運動利于工作液更新以及加工屑的排出。在此基礎(chǔ)上，搭建了倒置電化學(xué)放電加工平臺。
　　利用搭建的倒置加工平臺，開展微小孔的加工工藝實驗，并與常規(guī)正置加工方法進行了對比實驗。通過采集加工中

3、的電流信號，分析了倒置加工特性；分析了加工電壓、工作液濃度、進給速度、旋轉(zhuǎn)運動等參數(shù)對倒置加工的影響，對比了兩種加工方法加工的孔的入口直徑、加工深度、孔的錐度和加工重復(fù)性等指標。實驗結(jié)果表明，倒置旋轉(zhuǎn)加工方法能夠促進工具電極端部工作液更新，形成穩(wěn)定氣膜，減少孔入口處的放電，從而提高加工速度和加工重復(fù)性，減小入口直徑和錐度。
　　針對微晶云母陶瓷上的拉瓦爾噴管加工，設(shè)計了合理的工藝流程，應(yīng)用電化學(xué)放電加工方法，進行微孔加工實驗研究。