45钢棒材管型电极电化学打孔技术研究
难加工材料（钼、钨、硬质合金、淬硬的钢等）的深长孔加工是一项难题。深长孔加工目前主要的加工方式为枪钻钻削,而受到工件本身的硬度、强度等影响,很多难加工材料采用传统加工方法难以实现加工。电火花加工和激光加工等非传统加工可以实现难加工材料的加工,但由于工件受到高温影响会产生重铸层、微裂纹等缺陷,并且对于一些耐高温材料（比如钼材料等）,其加工效率很低。电化学加工依靠电化学溶解去除阳极金属,具有不受工件硬度、强度、脆性等影响,不会产生重铸层,电极损耗、加工硬化层等特点,具有实现难加工材料深孔加工的有利因素。本文以淬硬的45号钢为研究对象,设计搭建了电化学加工实验加工装置,并进行了实验研究。实验方案选用电极固定、工件进给的方式。为保证加工后工件直线度,加工过程中,工件低速自转;电解液循环供给系统通过压力泵、过滤网、工件加工区域、回流装置进行循环供给;单独设计制造了电极头装置,并增加导向装置以确保加工过程稳定进行,电极侧壁绝缘以减小孔的过切量、避免碰撞发生;设计制造了专用工装夹具,确保加工孔有较高的位置精度和同心度。通过理论计算并结合实验数据,确定了工件入口压力、流量;建立了工件加工区域的去除量几何模型;对于加工过程中的侧隙、电流进行了影响因素分析,并通过正交实验进行对比分析。采用所研发的实验装置,获得了深径比达30:1的深长孔。研究结果表明:侧隙与电流、流量、加工速度成正比;电流的大小与流量、正对面积、进给速度成正比。对加工后的表面质量、直线度进行了测量分析,可以获得与外圆面具有较高同心度和具有良好表面质量的深长孔。
- 作者：
- 马继峰
- 学位授予单位：
- 大连工业大学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2017年
- 导师姓名：
- 庞桂兵；郑剑平
- 中图分类号：
- TG52
- 关键词：
- 电化学加工；管型电极；深长孔加工；深径比；侧隙
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- 基金项目：
- 国家自然科学基金（51275062、51675072）