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电极丝前置式射流电解加工仿真及初步实验研究

2020-12-21李飘庭张勇斌

哈尔滨工业大学学报 2020年1期

李飘庭,荆 奇,张勇斌,李 建,傅 波

(1.中国工程物理研究院 机械制造工艺研究所,四川 绵阳 621900;2.四川大学 机械工程学院,成都 610065;3.复旦大学 光科学与工程系,上海 200438)

射流电解加工(Electrochemical Jet Machining,EJM)是指利用喷射在金属表面的带电液束对材料进行去除的加工方法,在国内又被称为电液束加工、电射流加工等[1-2]. 射流电解加工中,工件接直流或脉冲电源的正极,从喷嘴中高速射出的电解液接负极,在电解反应和化学反应的共同作用下,阳极工件表面逐渐溶解,以此实现小孔或沟槽等特征的加工[3]. 这种方法多应用在大深径比孔的加工中,采用高压酸性电解液射流,配合几百甚至上千伏高电压,能够实现非常高效的材料去除;而在微细射流电解加工中,则一般采用相对较低的电压和中性电解液,以减小杂散腐蚀,提高定域性. 相比于传统的机械加工方法,电解加工时工件不受切削力作用,加工区域不会产生变形,也不像电火花、激光等热加工时表面会形成热影响区和重铸层. 一般来说,电解加工具有速度快、质量高、无阴极损耗、适合加工硬质或难加工材料等特点[4-5].

射流电解加工是电解加工的一种高定域性形式,工件表面的蚀除主要集中在射流正下方的区域,电场被约束在喷嘴和工件表面之间的加工间隙内[6]. 在加工过程中,高速液流会带走加工区域的电解产物并及时更新电解液,使得加工可以连续进行[7].

自20世纪60年代,美国GE公司为解决航空发动机叶片气……

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