脉冲电解射流加工喷射装置设计

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1、目次1绪论…………………………………………………………………………………11.1微细加工技术……………………………………………………………………11.2电解加工…………………………………………………………………………12微尺度电解加工……………………………………………………………………32.1电液束加工工艺研究……………………………………………………………32.2电解射流加工………………………………………………………………………43电解射流加工的系统装置设计……………………………………………………73.1总体系统设计………………………………………………………………………73.2喷射装置设

2、计……………………………………………………………………83.3工装夹具的设计…………………………………………………………………173.4防护装置设计……………………………………………………………………193.5电解液的选择及循环系统设计…………………………………………………193.6电源选择及参数…………………………………………………………………203.7装置挡板设计实物…………………………………………………………………214可行性试验研究…………………………………………………………………214.1射流破碎长度与哪些因素有关…………………………………………………214.2材料强度的可行性

3、分析………………………………………………………234.3喷射系统试验及参数测试………………………………………………………24总结……………………………………………………………………………………29致谢……………………………………………………………………………………31参考文献………………………………………………………………………………321绪论1．1微细加工技术1.1.1微细加工技术简介微细加工指加工范围在(1μm～1mm)[1]之间的加工。微细加工技术结合了超精增亮和超精抛光两项革新技术，能够有选择性地保留表面的微观结构．以提高表面的摩擦和滑动性能(表面技术)，以机械化和自动化取代传统

4、的手工抛光，提高表面的美学功能。这种微细加工技术应用于切削刀具、冲压和锻造工具，航空、汽车、医疗器械、塑料注射模具等机械零件的表面处理，能够极大地改善零件表面的性能。微细加工技术采用全自动方式对金属零件表面进行超精加工，通过一种机械化学作用来清除金属零件表面上1μm-40μm的材料。实现被加工表面粗糙度达到或者好于ISO标准的N1级的表面质量。微细加工技术主要应用于超精抛光和超精增亮这两个领域。超精抛光使传统的手工抛光工艺自动化：而超精增亮则生成新的表面拓扑结构。微细加工技术的一个突出优点是能够赋予零件表面新的微观结构。这些微观结构能提高零件表面对特定应用功能的适应性。如减小摩擦和机械差

5、异、提高抗磨损性能、改善涂镀前后表面的沉积性能等。1.2电解加工随着科学技术的不断提高，电解加工已经发展成为高精度、微小尺寸零件的加工方法。在许多场合，电解加工有着独特的优势，如高的加工效率，良好的成形精度，容易对材料的去除进行控制，适合加工的材料范围广，不需考虑工件材料的强度、硬度等机械特性，加工过程工具无磨损，工件上不产生应力等优点。由于这些优势，电解加工有望得到更好的发展。1.2.1电解加工的原理电解加工时利用金属在电解液只能够的电化学阳极溶解。电解加工是在电解抛光的基础上发展起来的，图1-1为电解加工过程的示意图。加工时，工件接电源正极，工具向工件缓慢进给，使得两电极之间保持较小

6、的间隙（0.1mm-01mm），具有一定压力（0.5-2MPa）电解液从间隙中流过，这时阳极工件的金属被逐渐电解腐蚀，电解产物被高速（5-20m/s）的电解液带走[2]。工具阴极工具阳极电解液泵电解液直流电流图1-1电解加工成形原理图1-2电解加工原理图电解加工成型原理如图1-2所示，图中的细竖线表示通过阴极（工具）与阳极（工件）间的电流，竖线的疏密程度表示电流密度大小。在加工刚开始时，阴极与阳极距离较近的地方通过的电流密度较高，阳极溶解速度也较快，见图，由于工具相对工件不断进给工件表面就不断被电解，电解产物不断被电解液冲走，直至工件表面形成与阴极工作表面相似的形状为止。1.2.2电解加

7、工的特点传统电解加工有如下特点：①加工速度仅与阳极金属的原子量、原子价、通过的加工电流及电流通过的时间有关，与金属的强度、硬度等机械特性无关。②在阴极只有氢气产生。因此，在加工过程中，阴极的形状不会发生变化。③易与机械加工及其他特种加工方法相结合形成复合加工，如电解磨削、电解抛光、超声电解等。与传统电解加工相比，现代微细电解加工除拥有上述特点外还有自身的工艺特点，如电解液的浓度低、加工电压低、阴阳极间的间隙小、加工零件尺寸小、精度要