陣列微縫結構多線微細電解線切割加工技術基礎研究

《陣列微縫結構多線微細電解線切割加工技術基礎研究》是依託南京航空航天大學，由曾永彬擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：陣列微縫結構多線微細電解線切割加工技術基礎研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：曾永彬
• 依託單位：南京航空航天大學

項目摘要

難加工金屬材料陣列微縫是高新科技產品中經常涉及到的結構類型，其製造難度極大。微細電解線切割加工技術特別適合製造這類結構，但要滿足製造需求，必須大幅提高其加工效率。本項目根據微細電解線切割的加工效率隨加工的線電極數量大幅提高以及其控制簡單易於實現多線同時加工的特性，提出多線微細電解線切割加工技術，利用規則排列的多根線電極對工件同時進行加工，一次完成多條微縫的加工。在提出的技術中，採用同軸沖液來排除加工間隙內的產物、補充新鮮電解液，同時提出與加工位置隨動的輔助陽極來抑制雜散腐蝕。本項目將重點解決超短脈衝電流條件下加工效率與加工面積的內在聯繫、同軸沖液沿線電極電解液流動狀態表征、隨動式輔助陽極對加工過程的作用機制等基礎科學問題，突破微細群線電極線上製備、多噴嘴電解液流量均勻化、加工狀態的特徵提取與控制等關鍵技術，解決難加工金屬材料陣列微縫結構的高效、精密製造難題。

結題摘要

針對高新技術產品研製對陣列微縫結構的製造需求，本項目深入開展微細電解線切割加工技術研究，為提高其加工效率，提出了多線微細電解線切割加工技術，利用規則排列的多根線電極對工件同時進行加工，一次完成多條微縫的加工。對多線微細電解線切割加工的基礎理論、試驗系統、關鍵技術、工藝參數等進行了研究，揭示了超短脈衝電流條件下加工效率與加工面積的內在聯繫，建立了表征沿線電極電解液流動狀態的數學模型，掌握了同軸沖液條件下微細電解線切割加工的流場特性，揭示了隨動式輔助陽極對加工過程的作用機制，突破了微細群線電極線上製備、多噴嘴電解液流量均勻化、多線微細電解線切割加工狀態特徵提取與控制等關鍵技術。建立完善了多線電解線切割試驗平台，開展了納秒脈衝多線微細電解線切割加工試驗、軸向沖液多線電解線切割加工試驗、往復走絲多線電解線切割加工試驗，掌握了線電極數量、進給速率、電解液性質、工件厚度、電參數等對加工的影響規律，實現了陣列微縫、微軸、微懸臂等典型微細陣列結構多線電解切割加工，最快穩定加工總速度達到75μm/s。通過本項目研究，實現了難加工金屬材料陣列微縫結構的高效、精密製造。 已發表/錄用學術論文22篇，其中SCI源期刊18篇；申請國家發明專利6項，其中已授權5項；已畢業博士研究生2名，在讀博士研究生1名，已畢業碩士研究生4名，在讀碩士研究生2名。