电解窄槽类工件的加工规律研究

摘要

金属窄槽的加工在现代工业零件制造中存在广泛的应用，这些窄槽要求具有较小的尺寸和较好的表面质量。目前用于窄槽加工的方法主要有电火花线切割、激光加工及传统精密机械加工等多种加工工艺，但是各自都存在一些缺点，比如加工表面受热受力变形产生内应力及微裂纹、工具电极易损耗、加工效率较低、加工设备昂贵等不足。为了弥补上述加工工艺的不足，本文将采用电解加工技术及现代数控技术进行窄槽的加工实验，并通过调节电解加工中各个工艺参数，使电解加工间隙中具有均匀稳定的电场及流场，从而高效的加工出尺寸精度高及表面质量好的窄槽结构。该研究主要完成了以下几个方面的工作:
　　 (1)根据电解加工技术基本原理，分析了窄槽电解加工过程的理论模型，及电解加工间隙中电场和流场在加工过程中的变化情况，为实验提供了理论依据。
　　 (2)根据窄槽电解加工设备的特点及特殊要求，自行设计制造了窄槽电解加工机床，该机床主要由三轴运动机床主体、电解加工电源、电解液过滤系统、机床运动控制系统等组成。
　　 (3)采用不同的电解液进行窄槽的加工实验，分析各个加工工艺参数对窄槽的尺寸精度和表面质量的影响。根据实验数据绘制各参数变化规律曲线，对其进行理论分析验证，为窄槽加工的实际应用提供了较优化的参考数据及工艺调节方法。
　　 (4)对现代医疗中的两种针管进行窄槽的实际应用电解加工实验。为了提高生产效益，实验设计制造了群槽电解加工的工具电极及针管的安装夹具，同时为群槽加工设计了多孔喷嘴，保证了加工间隙中液体流动的稳定性。根据优化的工艺参数进行了多次群槽加工实验，通过分析加工过程中出现的问题，研制出了分步进给加工程序。最终加工出了尺寸精度和表面质量都达到要求的针管窄槽。
　　 实验结果表明窄槽的金属电解加工是切实可行的，并且充分体现了电解加工表面质量好、生产效率高、加工成本低等特性。