【摘 要】
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钛合金的比强度高、比刚度高、耐热、耐腐蚀、低温性能优良,因此受到航空工业、航天工业、船舶工业、汽车工业等领域的青睐。随着精密、微细制造技术的持续发展,工业产品愈来愈趋向于微型化。本课题聚焦于钛合金微结构加工基本问题,采用电化学放电加工方法加工钛合金微结构。通过仿真分析与试验研究,实现了钛合金微结构的加工,主要完成的研究内容如下:(1)介绍钛合金的性质、应用以及国内外微结构的电加工方法,并对电化学放
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钛合金的比强度高、比刚度高、耐热、耐腐蚀、低温性能优良,因此受到航空工业、航天工业、船舶工业、汽车工业等领域的青睐。随着精密、微细制造技术的持续发展,工业产品愈来愈趋向于微型化。本课题聚焦于钛合金微结构加工基本问题,采用电化学放电加工方法加工钛合金微结构。通过仿真分析与试验研究,实现了钛合金微结构的加工,主要完成的研究内容如下:(1)介绍钛合金的性质、应用以及国内外微结构的电加工方法,并对电化学放电加工的相关重要理论进行分析。(2)通过有限元分析软件对加工间隙的流场进行仿真分析。仿真中采用螺旋工具电极。仿真结果表明,当电极的转速或直径增大时,流场的速度、压强随之增大,而加工深度的变化对流场的速度、压强的影响较小。(3)设计并建立了一套钛合金微结构电化学放电加工试验系统。分析了系统的设计要求并对试验系统所需的设备进行逐一选型并合理搭建,然后对试验系统进行调试,满足了工艺试验的需求。(4)开展了电化学放电加工钛合金微结构试验研究。工作液选用自来水,电极选用PCB铣刀,初始加工间隙为8μm。分别探讨电极的横向进给速度、加工电压、电极的转速、电极的直径对试验结果的影响。试验结果表明,当电极的横向进给速度为30μm/s,加工电压为27V,电极的转速为12600rpm,电极的直径为0.7mm时,加工的钛合金微结构表面质量最佳。最后,利用试验得到的最优加工参数加工不同形状的钛合金微结构。试验证明了采用电化学放电加工方法加工钛合金微结构是切实可行的,对钛合金微结构的加工具有积极意义。图[186]表[14]参[80]
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