微细电解加工

摘要： 为探索不锈钢金相组织对微细电解加工的影响规律及与电解液成分的匹配关系,在NaClO_(3)、NaNO_(3)及其混合电解液中,分别对4种不同的金相组织不锈钢开展试验研究。结果表明:不同金相组织不锈钢的材料蚀除速率在以NO_(3)^(-)为主要阴离子和以ClO_(3)为主要阴离子的电解液中呈现截然相反的趋势。铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢分别在NaNO_(3)电解液和NaClO_(3)电解液中展现出较高的材料蚀除速率和较好的加工表面质量,而马氏体不锈钢在NaClO_(3)电解液中的加工表面质量较好,在NaNO_(3)电解液中的材料蚀除速率更高。

摘要： 针对孔径(100~200)μm高深宽比微细孔电解加工中,电极侧壁绝缘层在电解液冲击和气泡撕裂中易损伤/脱落等问题,提出一种基于丙烯酸环氧树脂双极性电泳法的微细中空电极侧壁绝缘制备工艺。通过工艺参数优化后,利用所制备的侧壁绝缘电极,开展加工对比实验,结果表明双极性电泳法所制备的侧壁绝缘层,具有较高的致密性、均匀性、耐久性和一致性,其性能符合微细电解加工对电极侧壁绝缘层的特殊要求。最后,在500μm厚304钢片上加工出入口约168.4μm、出口约165.8μm、锥度约为0.15°的高深宽比微细孔,其锥度降低了约60%以上,基本为直孔,可满足实际需求,进而验证了本方法的应用可行性。

摘要： 为解决电极匀速进给加工方式下加工微孔锥度较大的问题,实现对加工间隙和微孔边缘曲线的预估计。该文从间隙控制的方法入手,在采用高频脉冲电源、侧壁绝缘的微细中空电极和高压冲液的工艺方式下,根据电极匀速进给加工实验数据建立加工过程中物理模型,根据微孔成型过程变量之间的关系建立微孔边缘曲线演化模型。利用演化模型即可预测不同电极进给速度下加工出的微孔形态。经过实际加工验证后得出,模型的准确度较高。

摘要： 针对微细电解加工使用传统宏观插补算法难以满足亚微米加工精度要求的问题,提出一种实现恒精度控制的变参数采样插补算法。通过对加工轴向偏差的在线测算,实时调控数据采样增量,优化刀具轨迹。引入精度控制系数实现参数曲线加工恒精度控制。利用MATLAB对算法加工轴向偏差和形状误差进行仿真,当精度控制系数k=1时,形状误差约为脉冲当量的0.69倍。基于该算法开展微结构电解加工实验,获得亚微米级加工精度。算法无需预存代码,根据加工状态在线求解机床运动,能够满足微细特种加工技术高精度加工需求。

摘要： 电解铣削加工技术具有加工柔性好、工具电极无损耗及与待加工材料力学性能无关等特点,在高效、精密加工难切削加工材料制作的复杂结构方面具有重要的应用前景,成为电解加工技术研究的热点.详细介绍了国内外研究者在电解铣削的材料去除机制、加工过程建模及加工工艺等方面的研究进展,发现目前距离该技术的规模化工程应用仍有加工精度、表面质量及加工效率等方面的诸多挑战,需在加工过程中就精确建模、提高加工效率、创新复杂型面加工工艺及复合加工方法等取得突破性进展,从而为规模化工程应用奠定技术基础.

摘要： 高频脉冲电源是实现精密微细电解加工的重要因素之一.为兼顾加工定域性及提升工件蚀除速率,基于界面酸化特性机理,文中研制了一种能实现脉间期内向工件/电解液界面加酸特性的高频脉冲电源.利用研制的高频脉冲电源,进行微细电解加工实验.采用0.5 mol·L-1 NaNO3电解液,在0.5 mm厚的304不锈钢上加工阵列孔.实验结果显示,采用研制的高频脉冲电源加工阵列孔,蚀除速率由双电极脉冲电源的3.21×10-4mm3·s-1提升到6.55×10-4 mm3·s-1,工件蚀除速率得到明显提高,证明了所设计脉冲电源的可靠性.

摘要： 针对径向超声能场滚蚀微细电解加工(RUR-EMM)间隙物理场变化复杂、能观性较差等问题,基于数值模拟方法,对加工中间隙多物理场耦合作用及变化规律进行研究.建立加工间隙内电场、两相流场、温度场、声场等多场耦合理论模型,通过数值仿真分析得出多场耦合相互影响变化规律、多场耦合下凹坑成型规律.研究结果表明:在振动频率20 kHz、振幅10μm、加工间隙50μm、工具阴极旋转角速度0.6°/s、电解液电导率7.9 S/m工况下,超声能场激励微细电解加工中,间隙内电解液周期性流入、流出加工区;电流密度随振动周期发生周期性变化;电解液温度随超声激励与电化学反应的综合作用升高;与滚蚀微细电解加工相比,RUR-EMM间隙内温度上升3.63％、电流密度提高1.45倍,间隙脉动流场有效促进了产物排出,RUR-EMM凹坑深度最大增加14.21％;微凹坑加工试验结果验证了理论模型的正确性,仿真与实际加工试验深度误差在17.07％以内.

摘要： 针对钛合金这种典型的难于传统机械加工的材料,电解加工能达到"以柔克刚"的目的,是解决钛合金加工难题的首选方案.但是钛存在自钝化的特性,如果使用常规的水基电解液进行钛合金的电解加工,其基体表面会持续生成氧化膜,降低加工精度,甚至导致加工无法进行.为了解决这一技术难点,本文尝试采用以乙二醇作为基体的电解液进行电解加工实验.并通过工艺优化实验探究了行走速度、初始加工间隙、脉冲峰值电压等参数对钛合金微细电解加工效果的影响.通过对比分析加工效果,最终确定出优化的工艺参数,并利用优选参数在钛板基体上加工出TJU字样,从而实现钛合金微细电解加工.

摘要： 针对传统微细电解加工存在的不足,提出了一种固态微细电解加工方法.使用PEO与NaNO3制备固态电解质,其表面用热压印加工出复杂的微细形貌.研究了不同的加工电压、加工时间对于阵列微坑形貌的影响.研究表明在直流加工电压3,V、加工时间20,min的加工参数下,在阳极表面得到了6行6列形状精度较高的阵列微坑结构.固态微细电解加工方法提高了表面精度及加工质量,具有良好的发展前景和研究价值.

摘要： 本文研究提出一种新的喷油嘴倒锥形喷孔的加工工艺路线。可利用机械钻削、电火花加工快速加工出贯通的直底孔，然后采用微细电解加工对孔形进行修整、加工出微细倒锥孔。这样的微细电解加工工序只需去除少量工件材料，巧妙避免电解加工定域性差的缺点，发挥电解加工表面质量好的优势，同时取代倒锥孔的微细电火花成形加工和喷孔内壁的挤压研磨加工。实验加工出入口直径252μm、出口直径301μm的倒锥孔，理论和实验均显示出该工艺的可行性和加工灵活性.

摘要： 本文利用电化学腐蚀方法,在自制的电解加工机床上连续实现微细工具电极的制作和工件的加工,通过试验研究了超短脉冲的电压幅值和脉冲宽度对侧面加工间隙的影响.结果表明,减小脉冲宽度,降低加工电压,可以提高微细电解加工的精度.利用优化的加工参数,进行了微小孔加工、微细直写加工以及成形电极微细加工的实验.

摘要： 本文利用电容两极板间的静电力可以促使两极板相互靠近这一特点,提出了对静电驱动微细电解加工进行研究,以及设计静电驱动微细电解加工装置,其中静电驱动装置的电极采用单层铜结构的平面电极,电源采用频率脉宽可调的脉冲电源.论文分析了电解液浓度和电源频率对加工所能达到的间隙影响,得出了合理的脉冲频率和电解液浓度,然后进行了静电驱动电解加工实验.实验结果表明采用静电驱动技术来实现电极的微进给,能使间距达到微细电解加工要求,并且通过控制电源脉宽和频率也能实现自适应电解加工的目的.

摘要： 为实现对OH-腐蚀电解液较敏感的材料钨进行微细电解加工,本文根据钨对OH-、Cl-和ClO3-等阴离子有特性吸附的特性,分析了钨对OH-敏感的原因,并针对该原因提出了主电解质+辅助电解质作电解加工钨的电解液的方案,做了极化实验和使用空心管电极对钨电解加工微小孔的研究.通过对主电解质浓度,辅助电解质浓度以及辅助电解质类型对钨电解加工过程中影响的分析,发现辅助电解质可阻碍OH-和W的反应速率,从而可以控制和提高电解加工钨工件的形状精度和表面质量.在0.3％NaOH+10％NaClO3下,利用空心管电极在500μm厚的钨板上电解加工出过切锥角4.9°的微小孔.

摘要： 本研究的目的是降低活塞环、缸套摩擦副的摩擦。研究中利用微细电解加工技术在镀铬球墨铸铁表面制作了具有不同深度的织构，分别以镀铬球墨铸铁为上试件，球墨铸铁为下试件，在摩擦磨损实验机上对其在油浴润滑条件下的摩擦性能进行了评价。实验结果表明：在低载(100N，200N)条件下，深度4μm的表面织构具有最好的减摩效果;在高载(400N，500N)条件下，深度10μm的表面织构的减摩效果最好。

摘要： 针对纳米尺度工具电极在传统直流对刀方法中易产生变形、尖端易熔化等问题,探索了一种基于纳秒脉冲电源的对刀方法.介绍了该方法的原理,并进行了实验验证,用纳米尺度工具电极加工出了1μm的沟槽.

摘要： 针对纳米尺度工具电极在传统直流对刀方法中易产生变形、尖端易熔化等问题,探索了一种基于纳秒脉冲电源的对刀方法.介绍了该方法的原理,并进行了实验验证,用纳米尺度工具电极加工出了1μm的沟槽.

摘要： 针对纳米尺度工具电极在传统直流对刀方法中易产生变形、尖端易熔化等问题,探索了一种基于纳秒脉冲电源的对刀方法.介绍了该方法的原理,并进行了实验验证,用纳米尺度工具电极加工出了1μm的沟槽.

摘要： 针对纳米尺度工具电极在传统直流对刀方法中易产生变形、尖端易熔化等问题,探索了一种基于纳秒脉冲电源的对刀方法.介绍了该方法的原理,并进行了实验验证,用纳米尺度工具电极加工出了1μm的沟槽.

摘要： 本发明公开一种电解加工微细沟槽的层叠式工具电极的电解加工方法，包括若干导电层和设置在所述导电层两侧的绝缘层，所述导电层与所述绝缘层呈交替间隔布置，所述导电层的高度小于所述绝缘层高度，各所述导电层的加工端面平行；本发明具有加工稳定性好、加工精度高和加工效率高的特点。

摘要： 一种微细群线电极在线制备方法，属精密微细电化学加工领域。其特征在于包括以下过程：1、将微米级钨丝安装在群线电极夹具上，并将工具阴极安装在电解槽中；所述工具阴极具有与电极丝对应的阴极孔，为由金属层和其两侧的绝缘层组成的“三明治”对接结构；2、电解槽中加入碱性电解液将工具阴极完全浸没；3、工具阴极和群线电极分别接直流电源正、负极，实现工具阴极中金属层阴极孔径的扩大，形成“内凹”结构；4、群线电极和工具阴极分别接直流电源正、负极，并使线电极做直线往复运动；5、更换酸性电解液，并将工具阴极替换为工件，使群线电极和工件分别接超高频窄脉冲电源的正、负极，以实现微细电解线切割加工。

摘要： 本发明公开一种电解加工微细沟槽的层叠式工具电极及其电解加工方法，包括若干导电层和设置在所述导电层两侧的绝缘层，所述导电层与所述绝缘层呈交替间隔布置，所述导电层的高度小于所述绝缘层高度，各所述导电层的加工端面平行；本发明具有加工稳定性好、加工精度高和加工效率高的特点。

摘要： 一种基于微细盘状电极在线制备的微阵列结构微细电解周铣加工方法，属于微细特种加工领域。解决了现有微阵列结构加工中存在“二次装夹”、加工表面质量差，同时微阵列结构加工刀具易损耗等问题。本发明首先、对盘状电极毛坯在线进行微细电火花线切割加工，制备出微细盘状电极；其次，将制备完成的微细盘状电极作为工具电极对待加工工件在线进行微细电解周铣加工，从而在待加工工件的表面上加工出微阵列结构。本发明主要用于制备微阵列结构。

摘要： 本发明公开了电解加工技术领域中的一种三电极高频超短脉冲微细电解加工电源及其加工方法。电解加工电源包括第一高速放大器、第二高速放大器、工具电极、辅助电极、工件电极和水基钝性电解液，辅助电极、工具电极与工件电极三电极之间，用于施加同步、等脉宽、等周期、不等幅值、负脉冲、高频超短复合加工波形的加工电压；辅助电极用于导引工具电极下端面聚集的氢离子，并使所述氢离子得到电子后析出氢气，且辅助电极还用于减少工件电极9的析氧量，促使待加工的金属材料选择性溶解；本发明提供了一种使用该电源进行电解加工的方法。本发明抑制了工具电极损耗，促进被加工金属材料选择性溶解，提高了加工效率和加工稳定性。

摘要： 本发明是一种微细电解及微细电火花加工机床的主轴系统。包括有进电装置、中间主轴传动装置、陶瓷轴承装置、微细工具电极锥形定位装置和阵列孔减振结构装置,其中进电装置包括有进电垫片、调节钮、进电支撑架、不锈钢球；中间主轴传动装置包括伺服电机、伺服电机带轮、中间主轴轴端带轮、中间主轴、上端盖、中间主轴小带轮、下端盖、主轴带轮、主轴、中间聚甲醛块；陶瓷轴承装置包括V型轴承固定架和V型陶瓷轴承；微细工具电极锥形定位装置包括锥形定位套、微细工具电极；阵列孔减振结构由支撑板组成，本发明可以实现微细电解加工及微细电火花加工，本发明结构简单、实用性强，可以提高主轴的回转精度，且相对于其他进行微细加工的主轴成本明显降低。

摘要： 本发明属于微细电解加工技术领域，尤其涉及一种微细电解加工电极及其加工方法、微细电解加工装置，该微细电解加工电极包括多个电极片，电极片依次叠层设置并形成电极片组件，电极片组件内有多个电极片的一端上设有用于加工工件的二维微结构，各二维微结构一一对应设置并围设形成与工件上三维微结构的形状相适配的三维腔室；电极片组件内有一个或者多个电极片的表面上开设有流通槽，流通槽的第一端延伸出对应的电极片外，流通槽的第二端与三维腔室连通。该微细电解加工电极，促进了加工区域内电解液的及时更新和电解产物的快速排出，保证了良好的加工环境，避免在加工复杂微结构表面出现“死水区”，可以满足大深度三维微结构的加工使用要求。

摘要： 本发明公开了电解加工技术领域中的一种三电极高频超短脉冲微细电解加工电源及其电解加工方法。电解加工电源包括第一高速放大器、第二高速放大器、工具电极、辅助电极、工件电极和水基钝性电解液，辅助电极、工具电极与工件电极三电极之间，用于施加同步、等脉宽、等周期、不等幅值、负脉冲、高频超短复合加工波形的加工电压；辅助电极用于导引工具电极下端面聚集的氢离子，并使所述氢离子得到电子后析出氢气，且辅助电极还用于减少工件电极9的析氧量，促使待加工的金属材料选择性溶解；本发明提供了一种使用该电源进行电解加工的方法。本发明抑制了工具电极损耗，促进被加工金属材料选择性溶解，提高了加工效率和加工稳定性。

摘要： 一种基于电磁感应加热的适用于多种形状的微细电解加工微细工具电极侧壁绝缘方法及应用，属微细电解加工领域。该方法包括以下过程：应用电磁感应加热方法，对安放在充满氧气加热箱中的微细工具电极进行加热到合适的温度，微细工具电极外表面将发生氧化反应，生成具有绝缘效果的氧化膜，应用电泳封装工艺填充氧化膜中的孔隙及微裂纹，去除电极端面及夹持部位氧化膜。此种方法制备微细工具电极氧化膜绝缘层方法效率高、绝缘层耐久性好、绝缘效果良好。

摘要： 本实用新型属于微细电解加工技术领域，尤其涉及一种微细电解加工电极及其加工方法、微细电解加工装置，该微细电解加工电极包括多个电极片，电极片依次叠层设置并形成电极片组件，电极片组件内有多个电极片的一端上设有用于加工工件的二维微结构，各二维微结构一一对应设置并围设形成与工件上三维微结构的形状相适配的三维腔室；电极片组件内有一个或者多个电极片的表面上开设有流通槽，流通槽的第一端延伸出对应的电极片外，流通槽的第二端与三维腔室连通。该微细电解加工电极，促进了加工区域内电解液的及时更新和电解产物的快速排出，避免在加工复杂微结构表面出现“死水区”，可以满足大深度三维微结构的高效稳定加工使用要求。