电火花放电辅助化学加工间隙实验研究.pdf

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1、《电加工与模具~2016年第1期设计·研究电火花放电辅助化学加工间隙实验研究刘光，佟浩一，何苏钦。，李勇，李文卓(1．烟台大学机电汽车工程学院，山东烟台264005；2．清华大学机械工程系制造工程研究所，北京100084；3．精密超精密制造装备及控制北京市重点实验室，北京100084)摘要：面向航空发动机涡轮叶片热障涂层ZrO陶瓷绝缘材料的加工，开展了不同加工间隙对加工稳定性及效率影响的实验研究。采用CCD图像在线观测微观接触的对准电极方法，实现了加工间隙测量给定精度可控±1txm，进而在特定工艺参数下实验研究了加工

2、间隙的评价和优化，利用工件表面离子溅射镀膜和Matlab图像处理技术实现蚀除量分析，得出了稳定加工时材料最大蚀除量的最佳加工间隙范围，为电火花放电辅助化学加工工艺优化提供了依据。关键词：放电辅助化学加工；氧化锆陶瓷；加工间隙中图分类号：TG662文献标识码：A文章编号：1009-279X(2016)01-0020-04ExperimentalStudyonMachiningGapofSparkAssistedChemicalEngravingProcessLiuGuang，TongHao，HeSuqin2,LiYon

3、g2，LiWenzhuo(1．SchoolofMechatronicsandAutomobileEngineering，YantaiUniversity，Yantai264005，China；2．InstituteofManufacturingEngineering，DepartmentofMechanicalEngineering，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China；3．BeijingKeyLaboratoryofPrecision／Ultra—precisionManuf

4、acturingEquipmentandControl，Beijing·100084，China)Abstract：ToimprovethemachiningeffectofZrO2insulatingceramicasthermalbarriercoatings(TBCs)onaeroengineturbineblades，machiningexperimentswerecarriedouttoexploretheinfluenceofdifferentmachininggapsonmachiningstabili

5、tyandeficiencyinsparkassistedchemicalengraving(SACE)process．Anelectrode-alignmentmethodwaspresentedforgivingamachininggapbyuseofimageobservationbasedonachargecoupleddevice，andthetestsshowedthatthegapaccuracycanbecontrolledwithin±1Ixm．Further．severalexperimentsw

6、ereconductedtoevaluateandoptimizethemachininggapwithspecificprocessingparameters．ThemethodsofionsputteringandMatlabimageprocessingwereadoptedtoanalyzeremovalareasfromworkpieces，andtherangeofoptimummacgapwasgainedaccordingtothemaximumremovalareacomefromstablespa

7、rks．ThisresearchcanprovidethebasisforoptimizingSACEprocess．Keywords：sparkassistedchemicalengraving；zirconiaceramics；machininggap氧化锆(ZrOz)陶瓷材料在生物医疗、航空航天、脆等特性，使其在传统机械加工中难以精密成形，燃气发电等领域具有广泛的应用，如陶瓷义齿、涡且由于热应力、切削力等因素，易产生微裂纹，降低轮叶片热障涂层等。但由于ZrO陶瓷具有高硬、易了材料使用寿命【-z]。目前，氧化锆绝

8、缘陶瓷的非传统加工方法主要有激光加q-[3]、超声加工[41、磨料水力喷射[51等。然而，激光加工会使材料表面产生热影收稿日期：2015—09—21响、应力集中等而出现微裂纹；超声加工存在工具基金项目：北京高等学校青年英才计划资助项目(YETP0084)；清磨损严重、加工效率低、易产生微裂纹损伤等不足；华大学自主研究课题资助项目(2013108