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超短脉冲电流微细电解加工技术研究 被引量:14
1
作者 张朝阳 朱荻 +1 位作者 王明环 曲宁松 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第14期1295-1298,共4页
利用电化学腐蚀方法,在自制的电解加工机床上连续实现微细工具电极的制作和工件的加工,通过试验研究了超短脉冲的电压幅值和脉冲宽度对侧面加工间隙的影响。结果表明,减小脉冲宽度,降低加工电压,可以提高微细电解加工的精度。利用优化... 利用电化学腐蚀方法,在自制的电解加工机床上连续实现微细工具电极的制作和工件的加工,通过试验研究了超短脉冲的电压幅值和脉冲宽度对侧面加工间隙的影响。结果表明,减小脉冲宽度,降低加工电压,可以提高微细电解加工的精度。利用优化的加工参数,进行了微小孔加工、微细直写加工以及成形电极微细加工的实验。 展开更多
关键词 微细电解加工 超短脉冲 极间间隙 加工精度
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微螺旋电极在改善微细电解加工性能中的应用 被引量:24
2
作者 王明环 朱荻 徐惠宇 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2006年第3期348-351,共4页
改善电解加工的精度和稳定性是微细电解加工中一个重要的研究课题。本文详细分析了影响电解加工性能的因素,电解液采用混合电解液(NaC lO3+H2SO4),工具电极为带有螺旋槽的微螺旋电极。在微螺旋槽旋转所形成的“微螺杆泵”效应作用下,蚀... 改善电解加工的精度和稳定性是微细电解加工中一个重要的研究课题。本文详细分析了影响电解加工性能的因素,电解液采用混合电解液(NaC lO3+H2SO4),工具电极为带有螺旋槽的微螺旋电极。在微螺旋槽旋转所形成的“微螺杆泵”效应作用下,蚀除加工间隙内的产物,加工效率、加工精度和稳定性得到了极大的提高。 展开更多
关键词 微细电解加工 微螺杆泵 加工精度 加工电极
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微细电解加工的过程检测及精度控制 被引量:4
3
作者 张朝阳 毛卫平 +1 位作者 陈飞 王耀民 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期702-706,共5页
超短脉冲微细电解加工时,极间加工间隙很小,加工过程的稳定性是影响加工精度的重要因素。在所建立的加工控制系统中,采用两步短路对刀法精确定位电极初始间隙,利用霍尔电流传感器实时检测平均加工电流,动态控制电极的进给运动速度,从而... 超短脉冲微细电解加工时,极间加工间隙很小,加工过程的稳定性是影响加工精度的重要因素。在所建立的加工控制系统中,采用两步短路对刀法精确定位电极初始间隙,利用霍尔电流传感器实时检测平均加工电流,动态控制电极的进给运动速度,从而保持不同加工条件下稳定加工的最小加工间隙。进行了微细结构的电解加工试验,通过检测加工过程的状态,保证了加工的稳定性,实现了线宽只有25μm的微细结构加工。 展开更多
关键词 微细电解加工 控制系统 过程检测 极间间隙
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微细电解加工的精度及定域性研究 被引量:13
4
作者 张朝阳 朱荻 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2006年第2期242-245,共4页
在分析微细电解加工特点的基础上,探讨了底面间隙和侧面间隙之间的关系,并研究了它们对加工精度和定域性的影响。通过对定域性评价指标的比较,提出了以定域蚀除率评价杂散蚀除的新概念。运用定域蚀除率分析了在利用纳秒脉冲电流进行微... 在分析微细电解加工特点的基础上,探讨了底面间隙和侧面间隙之间的关系,并研究了它们对加工精度和定域性的影响。通过对定域性评价指标的比较,提出了以定域蚀除率评价杂散蚀除的新概念。运用定域蚀除率分析了在利用纳秒脉冲电流进行微小孔的电解加工时,脉冲宽度和工具电极直径对加工定域性的影响。结果表明,减小脉冲宽度和占空比可以增强定域蚀除能力,提高加工精度。 展开更多
关键词 微细电解加工 定域蚀除率 加工精度
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基于非水基电解液的钛合金微细电解加工工艺优化 被引量:2
5
作者 敖三三 李康柏 +3 位作者 刘为东 张辉 张威 罗震 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期217-223,共7页
针对钛合金这种典型的难于传统机械加工的材料,电解加工能达到"以柔克刚"的目的,是解决钛合金加工难题的首选方案.但是钛存在自钝化的特性,如果使用常规的水基电解液进行钛合金的电解加工,其基体表面会持续生成氧化膜,降低加... 针对钛合金这种典型的难于传统机械加工的材料,电解加工能达到"以柔克刚"的目的,是解决钛合金加工难题的首选方案.但是钛存在自钝化的特性,如果使用常规的水基电解液进行钛合金的电解加工,其基体表面会持续生成氧化膜,降低加工精度,甚至导致加工无法进行.为了解决这一技术难点,本文尝试采用以乙二醇作为基体的电解液进行电解加工实验.并通过工艺优化实验探究了行走速度、初始加工间隙、脉冲峰值电压等参数对钛合金微细电解加工效果的影响.通过对比分析加工效果,最终确定出优化的工艺参数,并利用优选参数在钛板基体上加工出TJU字样,从而实现钛合金微细电解加工. 展开更多
关键词 钛合金 微细电解加工 乙二醇 非水基电解 工艺参数
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微细电解加工用电极的侧壁绝缘及应用实验 被引量:12
6
作者 刘改红 李勇 +2 位作者 陈旭鹏 马晓宇 朱效谷 《电加工与模具》 2009年第4期28-31,39,共5页
介绍了一种微细电解加工用电极的侧壁绝缘方法及其应用实验。采用旋涂法在电极表面涂敷液态环氧树脂并固化处理,重复该过程形成多层绝缘薄膜,用机械磨削法去除电极端部的绝缘膜,使电极端面导电。通过基础工艺实验优化了旋涂法工艺参... 介绍了一种微细电解加工用电极的侧壁绝缘方法及其应用实验。采用旋涂法在电极表面涂敷液态环氧树脂并固化处理,重复该过程形成多层绝缘薄膜,用机械磨削法去除电极端部的绝缘膜,使电极端面导电。通过基础工艺实验优化了旋涂法工艺参数,通过对比实验验证了侧壁绝缘电极的微孔加工效果。旋涂法可制得膜厚为5~10 μm的侧壁绝缘电极,采用该电极加工可显著减小微孔直径及锥度,提高微细电解加工尺寸精度。 展开更多
关键词 微细电解加工 微细电极 侧壁绝缘 微细
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基于阴极周期往复运动的微细电解加工系统 被引量:3
7
作者 刘壮 邱中军 衡冲 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2009年第3期67-69,共3页
研制了一种基于阴极往复运动的微细电解加工系统,将绝缘后的阴极安装在直线电机上,利用直线电机高加速度运动产生的抽吸作用,排除加工间隙中的电解产物,更新加工区域的电解液。该加工系统主要包括机床Z轴进给机构、直线电机往复运动机... 研制了一种基于阴极往复运动的微细电解加工系统,将绝缘后的阴极安装在直线电机上,利用直线电机高加速度运动产生的抽吸作用,排除加工间隙中的电解产物,更新加工区域的电解液。该加工系统主要包括机床Z轴进给机构、直线电机往复运动机构、可编程直流电源及其他一些辅助装置。通过微细孔的加工试验结果表明:阴极快速往复运动可以显著提高加工精度,从而证实了该加工系统的可行性。 展开更多
关键词 微细电解加工 阴极往复运动 微小孔 加工精度
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回转体表面掩膜微细电解加工有限元分析及试验研究 被引量:3
8
作者 王清清 傅秀清 +2 位作者 张震 段双陆 马文科 《机械设计》 CSCD 北大核心 2020年第3期47-53,共7页
针对在回转体零件表面加工微织构的难题,文中建立了回转体表面微细电解加工的多物理场耦合数学模型,利用COMSOL Multiphysics软件进行了仿真求解。设计了掩膜电解加工专用夹具和电解液系统,优化了电解液的流道结构,在较低加工电压和较... 针对在回转体零件表面加工微织构的难题,文中建立了回转体表面微细电解加工的多物理场耦合数学模型,利用COMSOL Multiphysics软件进行了仿真求解。设计了掩膜电解加工专用夹具和电解液系统,优化了电解液的流道结构,在较低加工电压和较短加工时间的条件下,开展了工艺试验。通过对比分析微坑深度的仿真值和测量值,验证了加工过程多物理场耦合仿真模型的准确性,得到了形状精度高、均匀排布的直径为φ200μm的微坑阵列,为在回转体表面加工微织构提供了一种合理有效的方法。 展开更多
关键词 微细电解加工 回转体表面 过程仿真 工艺试验
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加工间隙内电解产物对微细电解加工的影响分析 被引量:10
9
作者 马晓宇 李勇 +1 位作者 吕善进 胡满红 《电加工与模具》 2008年第6期31-35,共5页
微细电解加工时,由于间隙微小,生成的电解产物因难以从加工区域中移除而降低了加工速度甚至中断加工。为保证加工的持续进行,利用工具电极作间歇快速回退是移除间隙内的电解产物、更新电解液的有效途径之一。论文研究分析了间歇回退加... 微细电解加工时,由于间隙微小,生成的电解产物因难以从加工区域中移除而降低了加工速度甚至中断加工。为保证加工的持续进行,利用工具电极作间歇快速回退是移除间隙内的电解产物、更新电解液的有效途径之一。论文研究分析了间歇回退加工情况下电解产物移除速率对加工速度的影响,结果表明:加工速度并不随加工间隙的减小而单调增大,实际加工速度存在极限值(极大值)。为兼顾加工效率和加工精度,应以与之对应的间隙值作为实际加工间隙。 展开更多
关键词 微细电解加工 电解产物 加工速度 间歇回退
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微细电解加工用中空电极的制备 被引量:1
10
作者 孔全存 刘国栋 +1 位作者 李勇 周凯 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期2810-2818,共9页
为了改进加工间隙内电解产物的排出条件和加速电解液的更新,提出了一种嵌套式微细中空电极的精确可控焊接制备工艺。仿真分析了电极的过流特性,优化了电极长度,并进行了性能测试及加工实验。通过穿丝、黏结、嵌套尺寸及位置调整和焊接工... 为了改进加工间隙内电解产物的排出条件和加速电解液的更新,提出了一种嵌套式微细中空电极的精确可控焊接制备工艺。仿真分析了电极的过流特性,优化了电极长度,并进行了性能测试及加工实验。通过穿丝、黏结、嵌套尺寸及位置调整和焊接工序,制备出加工段内径为65μm、外径为130μm、长3.25mm左右,后段便于装夹和连通的嵌套式中空电极。在供液压力为1.15 MPa时,其出口流速可达10m/s左右。利用制备的中空电极,开展微细孔电解加工实验,在0.5mm厚不锈钢片上加工出最小入口孔径约为157μm,出口孔径约为133μm的微细孔,并将其延伸应用于微结构加工中,铣削出了长554μm、宽160μm、深224μm的微细T型槽。实验结果表明:制备的微细中空电极有效提高了加工间隙内电解液的流动特性,且连/导通可靠、装夹方便,适用于高深宽比微结构的电解加工。 展开更多
关键词 微细电解加工 中空电极 制备工艺 流动仿真 微细 微细
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超声辅助微细电解加工间隙空化微射流对材料蚀除的影响 被引量:1
11
作者 王明环 吕明 +2 位作者 何凯磊 郑劲松 许雪峰 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期2368-2380,共13页
为探究超声辅助微细电解加工(UAEMM)间隙电解液内产生的空化微射流对材料蚀除的影响,建立微射流冲击工件表面流固耦合模型,通过数值仿真研究高速微射流冲击下工件表面微观塑性形变规律以及微变形对电场分布的影响规律,并进行了超声空化... 为探究超声辅助微细电解加工(UAEMM)间隙电解液内产生的空化微射流对材料蚀除的影响,建立微射流冲击工件表面流固耦合模型,通过数值仿真研究高速微射流冲击下工件表面微观塑性形变规律以及微变形对电场分布的影响规律,并进行了超声空化实验验证。研究结果表明:微射流冲击工件表面产生若干深度约0.12μm、凸起约0.04μm的空蚀坑;在外加电场下,空蚀坑凸起处的电流密度和蚀除深度较原始工件表面处提高1.2倍;进一步的凹坑成形加工实验结果表明,在超声振幅10μm、加工时间5 s、加工间隙50μm工况下,与微细电解加工相比,UAEMM凹坑蚀除深度从20μm提高到100μm,同时成形凹坑底部粗糙度R_(a)从290 nm降低到40 nm;超声能场下间隙大量空化微射流促进了微细电解加工效率、加工后工件表面质量。 展开更多
关键词 超声辅助 微细电解加工 空化微射流 空蚀坑 材料蚀除
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工艺参数对微小方孔的微细电解加工精度的影响 被引量:2
12
作者 张长富 张振羽 徐世玉 《机床与液压》 北大核心 2016年第3期129-131,共3页
微小方孔结构是航空航天、兵工、仪器仪表等领域中常用的结构且加工困难。为了提高金属材料微小方孔结构的加工精度,在分析微细电解铣削加工原理和实验系统基础上,进行了一系列镀镍不锈钢微小方孔(50μm×50μm)的微细电解铣削加工... 微小方孔结构是航空航天、兵工、仪器仪表等领域中常用的结构且加工困难。为了提高金属材料微小方孔结构的加工精度,在分析微细电解铣削加工原理和实验系统基础上,进行了一系列镀镍不锈钢微小方孔(50μm×50μm)的微细电解铣削加工正交实验,探讨了加工电压、电解液浓度、进给速度、脉冲宽度等参数对微细电解铣削加工精度的影响。结果表明:在合理参数范围内采用较低的工作电压、较低浓度电解液、较高进给速度和较小脉宽电源有利于提高镀镍不锈钢材料微小方孔的微细电解加工精度。 展开更多
关键词 微细电解加工 微小方孔 工艺参数 加工精度
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阵列微坑的固态微细电解加工工艺试验 被引量:1
13
作者 罗震 徐剑祥 +3 位作者 敖三三 刘为东 李康柏 张威 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期236-241,共6页
针对传统微细电解加工存在的不足,提出了一种固态微细电解加工方法.使用PEO与Na NO3制备固态电解质,其表面用热压印加工出复杂的微细形貌.研究了不同的加工电压、加工时间对于阵列微坑形貌的影响.研究表明在直流加工电压3,V、加工时间20... 针对传统微细电解加工存在的不足,提出了一种固态微细电解加工方法.使用PEO与Na NO3制备固态电解质,其表面用热压印加工出复杂的微细形貌.研究了不同的加工电压、加工时间对于阵列微坑形貌的影响.研究表明在直流加工电压3,V、加工时间20,min的加工参数下,在阳极表面得到了6行6列形状精度较高的阵列微坑结构.固态微细电解加工方法提高了表面精度及加工质量,具有良好的发展前景和研究价值. 展开更多
关键词 微细电解加工 固态电解 阵列微坑
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气膜屏蔽微细电解加工方法研究 被引量:8
14
作者 王明环 王旭峰 +1 位作者 鲍兆彦 邱国志 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2017年第12期1891-1895,共5页
为实现金属表面微结构高精度、高效率、稳定加工,结合微细电解加工技术和气膜保护原理,提出了一种新的加工方法——气膜屏蔽微细电解加工。对气膜屏蔽微细电解加工时气泡产生的分布规律、保护气膜对水跃现象的影响、微凹坑成形形貌进行... 为实现金属表面微结构高精度、高效率、稳定加工,结合微细电解加工技术和气膜保护原理,提出了一种新的加工方法——气膜屏蔽微细电解加工。对气膜屏蔽微细电解加工时气泡产生的分布规律、保护气膜对水跃现象的影响、微凹坑成形形貌进行分析。结果表明,采用相同加工参数下,气膜屏蔽微细电解加工方法相对电化学射流加工方法,加工出的微凹坑表面粗糙度降低了29.4%、深径比增加了85%、杂散腐蚀减少,进一步验证了所提出加工方法的优越性。 展开更多
关键词 气膜屏蔽微细电解加工 气泡 杂散腐蚀 粗糙度
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综合改善微细电解加工精度的工艺研究 被引量:3
15
作者 马晓宇 李勇 +1 位作者 胡满红 刘改红 《电加工与模具》 2009年第5期24-29,共6页
电解加工的阳极电化学溶解原理使其在微细加工领域具有巨大的发展潜力,但杂散腐蚀和流场条件恶劣制约加工精度的提高。分析了影响微细电解加工的主要因素,提出综合改善微细电解加工精度的工艺途径。理论分析和实验研究均表明:将LIGA工... 电解加工的阳极电化学溶解原理使其在微细加工领域具有巨大的发展潜力,但杂散腐蚀和流场条件恶劣制约加工精度的提高。分析了影响微细电解加工的主要因素,提出综合改善微细电解加工精度的工艺途径。理论分析和实验研究均表明:将LIGA工艺制备高质量微细阵列电极、电极侧壁绝缘、高频脉冲电流及非线性电解液加工、电极间歇回退伺服控制等方法有机结合,能有效约束电场、改善流场,提高微细电解加工的精度。 展开更多
关键词 微细电解加工 加工精度 电场约束 间歇回退
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微细电解加工技术的概况与展望 被引量:4
16
作者 谢岩甫 刘壮 陈伟 《电加工与模具》 2010年第6期1-6,35,共7页
概括总结了微细电解加工的典型技术,综合分析了近几年微细电解加工技术的研究成果和最新进展,包括脉冲电源、新型电解液、复合加工、微器件加工以及基础理论等方面,展望了其未来的研究重点和发展趋势。
关键词 微细电解加工 技术概况 展望
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超短脉冲微细电解加工电源及工艺试验 被引量:1
17
作者 刘小康 李风 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期75-78,共4页
脉冲电源是实现高精度电解加工的关键技术之一.文中研制了一种用于微细电解加工的超短脉冲——纳秒级脉冲电源,其最小稳定输出脉宽为100 ns,额定电流为1A,占空比和频率均独立可调.该电源采用直流加斩波输出方案,直流部分采用稳压集成块... 脉冲电源是实现高精度电解加工的关键技术之一.文中研制了一种用于微细电解加工的超短脉冲——纳秒级脉冲电源,其最小稳定输出脉宽为100 ns,额定电流为1A,占空比和频率均独立可调.该电源采用直流加斩波输出方案,直流部分采用稳压集成块调压.设计的高频信号发生器工作频率范围宽;驱动信号具有陡峭的上升和下降沿,为斩波器提供了良好的驱动保证.斩波主器件采用快速互补功率场效应管,解决了波形失真问题.文中还针对微细电解加工工艺的特点设计了快速保护电路,实现了高精度的微细电解加工.最后,利用该电源样机加工出典型微细零件,验证了电源的有效性. 展开更多
关键词 超短脉冲电源 纳秒级脉冲 微细电解加工 斩波
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某型航空发动机燃油喷嘴旋流室的微细电解加工研究 被引量:2
18
作者 张长富 徐世玉 《机床与液压》 北大核心 2016年第7期66-68,共3页
针对某型航空发动机燃油喷嘴结构尺寸微小、材料硬度较高、切削加工困难等问题,介绍了微细电解加工的原理和实验装置,制备了微细棒状工具电极和三角形钩状成形电极,利用分层电解铣削进行粗加工快速去除工件多余材料,再利用环形扫描电解... 针对某型航空发动机燃油喷嘴结构尺寸微小、材料硬度较高、切削加工困难等问题,介绍了微细电解加工的原理和实验装置,制备了微细棒状工具电极和三角形钩状成形电极,利用分层电解铣削进行粗加工快速去除工件多余材料,再利用环形扫描电解铣削进行旋流室全锥面的精加工,实现了发动机喷嘴微小尺寸旋流室的微细电解加工成形,达到加工精度和表面质量要求。研究表明,微细电解铣削加工是加工金属材料微小结构的有效可行的方法。 展开更多
关键词 燃油喷嘴 旋流室 微细电解加工 微细电极
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螺旋电极微细电解加工的流场仿真与实验研究 被引量:2
19
作者 孙涛涛 于兆勤 +2 位作者 吴明 王冠 程丽文 《电加工与模具》 2015年第1期30-33,共4页
采用CFD(Computational Fluid Dynamics)计算软件FLUENT,对螺旋电极微细电解加工间隙内复杂流场的变化做数值模拟分析,分析了加工间隙、电解液流速及压力等因素对流场的影响,获得最优的流场分布,从而提高了微细电解加工稳定性。
关键词 微细电解加工 有限元法 流场分析
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金属微孔网板微细电解加工技术研究 被引量:2
20
作者 王磊 朱荻 +1 位作者 曲宁松 王明环 《电加工与模具》 2007年第2期24-27,共4页
提出了采用微细圆柱群电极电解加工金属网板微孔的工艺方法。以电化学腐蚀法制备了直径(72μm)一致的单排微细圆柱群电极,并用此群电极为工具阴极,进行了网板微孔的电解加工工艺试验,实现了金属微孔网板的稳定电解加工。
关键词 微细电解加工 群电极 微孔网板
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