浸没式射流电解加工中的射流方位与加工区形状、面积效应研究

【作者】 宋旭东； 张新民； 明平美； 秦歌； 闫亮； 郑兴帅； 曹军；

【机构】 河南理工大学特种加工技术与装备研究所；

【摘要】 射流电解加工技术是以阴极化高速电解液射流为工具来实现工件材料局域化去除并成形的一类电解加工方法的统称。因射流冲击区存在水跃、液膜等固有现象,射流电解加工精度偏低且不易控制一直是制约其广泛工业化应用的瓶颈难题之一,对此,更高加工精度的电绝缘液体浸没式射流电解加工技术被开发出来。为更好地应用和理解电绝缘液体浸没式射流电解加工技术,重点研究射流束方位、加工区形状与面积大小对微坑成形精度、形貌质量等方面的影响机理。数值仿真分析了上述不同加工环境下的射流-工件作用区的流场特征,试验研究了竖直/水平射流方位、大面积加工区(加工区面积大于水跃区面积)、小面积加工区(加工区面积小于水跃区面积)、曲面加工区等条件下所成形的微坑几何形状特征及尺寸精度、形貌特征及表面粗糙度等。研究结果表明:无论是竖直射流方位还是水平射流方位,加工区面积小、曲面状加工区可获得更好的加工效果,加工精度更高,表面质量更好;水平射流方位能更好地发挥电绝缘溶液浸没式射流电解加工的工艺优势,其原因是:水平方位射流、小面积和/或曲面加工区能减弱浸没电绝缘溶液覆盖效应对传质效能的负面影响。浸没式射流电解加工精度与射流方位、加工区形状和面积有关,存在一定的方位效应、形状效应和面积效应。更多还原