《非圓截面線電極高精度電解切割基礎研究》是依託南京航空航天大學，由房曉龍擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：非圓截面線電極高精度電解切割基礎研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：房曉龍
- 依託單位：南京航空航天大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
高精度電解切割的關鍵在於實現恆定的等間隙加工。本項目提出採用非圓截面線電極進行電解切割，通過線電極旋轉運動和往復直線運動的有益疊加擾動微尺度間隙內電解液流動，促進電解加工產物的排出，形成有利於高精度電解切割的穩定加工環境。本項目研究對於航空發動機榫頭/榫槽、精密齒輪等難加工材料高表面質量要求直紋面零件的精密製造具有重要意義。本項目以非圓截面線電極旋轉運動、往復直線運動條件下微尺度間隙內電解液流動狀態分析為基礎；以電解切割加工間隙分布研究為主線；以大行程、高精度、高速往復直線運動實現，線電極幾何輪廓最佳化設計，非圓截面線電極線上製備，電解切割加工狀態特徵提取與控制為橋樑；建立加工機理、關鍵技術與工藝規律之間的聯繫，為非圓截面線電極高精度電解切割研究奠定基礎。
結題摘要
提高狹長間隙內電解液的更新速度，加快加工產物的排出，是提高大厚度直紋面結構線電極電解切割加工精度和加工效率的關鍵。本項目提出非圓截面線電極電解切割加工方法：通過改變線電極表面輪廓形狀（螺旋、削邊、肋狀），利用線電極的機械運動（高速旋轉、大幅值往復運動）產生變化的電場和流場進行電解切割加工，擾動整個加工間隙內電解液，使其產生強對流運動，促進加工產物排出和電解液更新。本項目建立了超精密電解切割試驗平台，實現了線電極高速旋轉、大行程高精度往復直線運動；製備出多種類型的非圓截面線電極（螺旋狀線電極、削邊電極、肋狀線電極）；闡明了微螺旋電極高速旋轉、削邊電極高速旋轉、肋狀線電極大幅值往復運動強化傳質的機理，試驗顯著提高了電解切割加工效率；研究了絡合劑、有機鹽溶液對於提高電解切割加工定域性和表面質量的效果；實現了304不鏽鋼、GH4169、鋁合金、鈦合金Ti6Al4V等材料微結構的高精度加工；成功加工出20mm厚不鏽鋼材料榫頭/榫槽試件，表面粗糙度Ra約為0.652µm，加工表面無重鑄層、微裂紋等缺陷。本項目總計發表學術論文8篇，其中SCI收錄5篇；獲授權發明專利2項；培養研究生5名。
