球槽曲面电解加工流场设计及试验研究
2021-08-26周叙荣蒋永锋干为民何亚峰
电加工与模具 2021年4期
周叙荣,蒋永锋,干为民,何亚峰,徐 波
(1.河海大学机电工程学院,江苏常州213022;2.常州工学院航空与机械工程学院,江苏省特种加工重点实验室,江苏常州213032)
球槽曲面是一种球形轮廓扫掠曲线后形成的曲面,常应用于盘式制动器[1],钢球在驱动轴端面和螺杆端面的球槽曲面中滚动来完成制动并最终驻车,受几何形状、高硬度与高精度的限制,传统切削方法通常难以加工。电解加工是一种基于法拉第定律的特殊机械加工工艺,利用金属在电解液中发生阳极溶解进而去除材料,将工件阳极按照预先制备的工具阴极的形状和尺寸“拷贝”加工出所需的工件形状[2]。相比其他加工方法,电解加工具有工具阴极无损耗、无切削力、加工不受材料切削性能影响及加工精度好、成形效率高等诸多优点[3],常应用于汽车零部件、医疗设备、航空航天、模具、齿轮、涡轮叶片等工业制造领域[4],特别适合于高硬度、难加工材料的曲面、异形面的加工[5],为加工球槽曲面提供一种低成本、高效率、高质量的加工方式。
流场设计是电解加工的关键技术之一,电解液流场设计时,应保证加工间隙供液充分、流场分布均匀,且电解液具有较高的冲刷速度,以便于带走加工产物、气泡和热量,避免产生局部缺液涡流等现象[6]。电解液的压力、流动方式都是影响流场的主要因素。徐正扬等[7]在叶片电解加工中,采用主动控制型电解液流动方式,有助于流场的均匀稳定。李晓龙等[8]用涡轮钻具叶片阴极模型和近轮廓模型代替传统的理想化模型,得到最优的电解液流场分布;……
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