超声电解复合加工小孔工艺试验研究.pdf

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1、·5·超声电解复合加工小孔工艺试验研究术张轩，康敏，刘波，张帅(南京农业大学Z-．学院，江苏南京2113031)摘要：为了研究超声电解复合加工难加工材料上】、孑乙工艺，在8mm厚的不锈钢tCrl8Ni9Ti上进行通孔加工试验。通过正交试验研究了电压、初始间隙、阴极转速和进给速度对，j、孔直径和表面粗糙度的影响，运用综合平衡法得出最优组合是：电压7V、初始间隙0．2Ⅱun、阴极转速1600r／min、进给速度1．6mm,／min。关键词：超声旋转加工电解加工复合加工小孔正交试验中图分类号：TG662文献标识码：A文章编号：1一6886(2012)06"0005—04

2、ExperimentalResearchontheUltrasonicElectrochemicalCompoundManillgofHolesZHANGXuan，KANGMin，LIUBo，ZHANGShuaiAbstract：Inordertoresearchtheultrasonicelectrochemicalcompoundmachiningholesondifficult—to—cutmaterial，through—holemachiningexperimentswerecarriedouton8mmthick1Crl8Ni9Tistainlesss

3、tee1．Throughorthogonalexperiments，theintluencesofthevoltage，theinitialgap，thecathodespeedofrotationandthefeedrateontheholesdiameterandsurfaceroughnesswerestudied．Theoptimumcombinationobtainedbytheconsolidatedbalancemethodisasthefollowing：thevoltage7V，theinitialgap0．2nlfl，thecathodespe

4、ed1600r／rain．thefeedrate1．6ram／rain．Keywords：rotaryultrasonicmachining；electrochemicalmachining；confl+inedmachining；hole；orthogonalexperiments具接负极，选择合适的加工工艺参数，当具有一定压力的0引言电解液从两极间高速流过时，工件上与工具阴极相对应的随着科学技术的发展，采用优良属性的难加工材料区域就会溶解。同时，超声旋转振动系统的高频纵向振动(如不锈钢、硬质合金等)制造的产品大量涌现，例如喷油和主轴旋转运动，一方面敲击工件阳极

5、加工表面，破坏工嘴、飞机机翼、过滤器、喷丝板、汽化器和仪表元件等。这件阳极表面所生成的钝化膜，整个过程钝化一活化一钝些产品的微孔、／J、孔及微细深孔属于难加工工艺，传统加化不断进行，使电解得以继续；另一方面加剧了加工间隙工方法加工效率低或者无法加工，各种特种加工也有各自内的物质的运动，改善了流场，使溶解产物和热量及时被的局限眭。高速流动的电解液带走，可以充分发挥复合加工的优势。超声电解复合加工是将超声频振动和电解作用有机复合在一起的加工技术，克服了单一超声加工工具磨损大、加工效率低以及单一电解加工杂散腐蚀严重、加工深小孔质量不高等缺点，从机理上对难加工材料的加工具

6、有更大的优势，但对其加工机理及工艺参数影响分析还在不断地探索当中。。本文利用南京农业大学研制的超声电解复合加工系统，在8lnm厚不锈钢1Crl8Ni9Ti上进行通孔试验，主要分析了电解电压、初始间隙、阴极转速和阴极进给速度四个因素对加工小孔直径和表面粗糙度的影响。1超声电解复合~jn-r试验介绍1．1试验原理图1超声电解复合加工原理图如图1所示，加工过程中，工件接直流电源的正极，工·6·1．2加工间隙分析i(t)在任意时刻振动速度：(t)=awcos(wt+

7、)由定积分}生质可知h一>h+(⋯W看为常缱)，即一个周期的总加工深度以下半周期的加工为主。设电解加工普式中：n一超声振动振幅，单位mm；一超声圆频率，单位rad／s，W=2,rrfoc为振动频率，通进给某一时刻加工问隙为△，当在普通进给基础上附加超声振动，由于加工去除量以下半周期为主，相当于普通设定值20kHz；电解加工时在问隙小于△处加工，所以超声电解复合加工￡一时间，单位S；一初相位，单位tad。的实际等效加工间隙减小了。如果振动系统的振幅增加，可以进一步增加小间隙处的加工量比例，等效加工间隙工具阴极以恒定的速度向工件进给，进给速度，单位ram／s。在任意时

8、刻工具阴极