外文翻译-研究电火花和电解加工-电解加工研磨复合加工技术 中文版
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毕业设计 (论文 )外文资料翻译 系 别: 机电信息系 专 业: 机械设计制造及其自动化 班 级: 姓 名: 学 号: 外文出处: 日本 筑波 先进制造研究所 附 件: 1. 原文 ; 2. 译文 2013 年 3 月 15 日 研究电火花和 电解加工 / 电解加工 研磨复合加工技术 作者 保意识的制造系统组、先 进制造研究所、国家先进工业科学和技术 , 筑波东 产业技术综合研究所 1筑波 ,305 - 8564年 ,日本茨城县 2005年 5月 31日收到 , 在 2005年 11月 14日 收到修改后的表单 , 2005年 11月 17日 接受了 2006年 1月 11日 可用的在线 文摘 这个论文研究的是 电火花 (放电加工 )和 电解加工 (电化学加工 )/ 电解加工 研磨复 合技术 。首先 ,电火花成型和 电解加工 整理技术研究。这些进行的序列 过程 相同的机床具有相同电极 (铜 )和相同的加工液 (水 )。两种类型的电火花和 电解加工 复 合 的加工正在 研究 。一是在一个形成电极 ,另一个是用简单的形状电极扫描。复 合 的加工与电极扫描应用于生产和 没有做形成电极 各种形状的小部件。电火花加工的表面 通过应用电子反制 从 次 ,为了得到一个平滑表面 ,一个新的电火花和 电解加工 研磨 复合 的加工技术的开发。表面粗糙度的加工孔 通过应用 2分钟电解加工 研磨 提高到 一个 洞的表面精加工的形状是展现 复合 的加工技术 的方式 。 2005爱思唯尔有限公司 , 版权所有。 关键词 :电火花 ;电解加工 ;研磨 ;复 合性 的加工 ,环保意识的加工 1. 介绍 材料成形技术使用模具是众 所周知的 事情, 作为 以 一个短周期时间过程的成本效益质量生产的微产品。这样的微型组件 ,它 的截面面积小于 10 平方毫米 ,需要使用先进的微成型技术。 放电加工 (电火花 )的 使用作为一个有用的造型技术 。 其 与电火花 ,区别在 于切割材料可以处理一个放电 ,以及以 一个精确的形式可以通过。 虽然电火花已 经拥有 许多优点 ,但是 电火花 加工 微模具 时 通常 由于 热影 响层 会 出现表面粗糙和许多小裂痕 。 用 手工研磨完成电火花 加工 表面已经被应用。 但是 因为这项技术需要技术 和技能 ,所以 这是费时和昂贵的 研究的最终目标 就 是构建一个 拥有 可以 处理 光滑表面的电火花 的 自动化系统。该系统将 可以生产 小零件和模具。这是进行了相同的机器工具 理想的终点技术 ,因为系统需要 高 精度和高加工速度。 为了实现这个目标 ,首先 ,一个机器工具 可以 在图 1显示出 发展 1。它是一个定位机工具。小型和轻型机床使布局更加容易。此外 ,发达机床有五个加工头可以改变它的 加工方法。这些头消除设置 误差 的工件通过实施几个加工方法 在相同机 床 使其从粗加工到精加工。 图 第二 ,电火花加工和电解加 工 (电解加工 )复合 的加工技术已经被开发 2。 电解加工 是应用于完成一个电火花表面 ,因为 电解加工 有 个 特点 ,可以产生光滑和无压力表面没有困难的监测或控制的加工条件 3,4。 此外 ,同样的 加工液和电极用于电火花加工和电解 复合 加工 。 因此 ,建设一个简单的 复合 加工自动化系统是可能的与电火花和 电解加工 流程。通常 ,一种油性的介质用于电火花 ,化学电解质用于 电解加工 。 这种液体是都有害环境和人类健康 的 。在这项研究中 ,蒸馏 是 利用水作介质和电解质。 摘 要 中 本文研究了 两种类型的电火花和 电解加工 复合 加工。一是在一个形成电极 ,另一个是通过扫描一个简单的形状电极。加工与电极扫描应用于生产小和各种形状的组件。 此外 ,为了获得一个非常光滑的表面 ,将 电解加工 研磨机的发展和应用到一个电火花 加工 表面。在 电解加工 研磨、陶瓷研磨混在一起的电解液 , 去除氧化表面的磨料层是由 电解加工 生成。其去除导致产量 电解加工 过程 在 电解加工 中 因为氧化层阻碍了电流流。 在这个研究目标如下 在 电解加工 同样的机床 展示电火花加工和复合加工 。 显示的可能性 ,通过比较 ,电解加工 研磨加工结果只有 电解加工 ,只有研磨和 电解加工 研磨 , 电解加工 研磨过程 中 研究适当的条件。 展示了表面处理的 复杂 形状孔使用 复合 的加工。 2电火花加工和电解加工 复合 加工与形成电极 电火花成型和 电解加工 完成 复合 的加工与电极形成的这一节中讨论。这个 在同一机床按顺序 执行以下步骤。首先 ,进行了电火花成型 电解液 内充满蒸馏水。一个 3毫米使用铜杆直径, 工作材料是 61 二 , 通过改变 电解加工 孔 一个 电解加工 的 电火花 电源 完成实施 。这个相同的电极 (铜 )和加工液 (水 )被使用 在 复合 的加工 中 。实施前这样一个 复合 的加工实验 ,初步实验 在 每个加工过程进行 了 这是 为了调查每一个加工过程 的 适用条件 。 初步电火花加工实验 初步的 实验进行了 电火花加工孔。图 2显示了洞的深度和电极磨损和加工时间。在早期阶段 ,深度增加 和时间成正比。然 后 ,去除 效率降低, 这种现象是由于以下过程 :首先 ,洞的深度增加随着时间的推移 ;第二 ,冲洗出来 污染 物 变得困难 ; 最后 ,放电频率 由于污染 变得降低 ,随着孔 深的倾向 显示了相同的磨损。 其 的比值 ,长度洞的深度约为 20%。 初步 电解加工 实验 电火花进行了 4分钟 ,初步 电解加工 孔 对 这个洞 进行了 加工 。图 3显示了表面粗糙度和 电解加工 加工时间 的关系 。 为了停止 排出 ,只有 切断 电容 在 加工方法从 电火花 加工到 电解加工 的 改变。 为了避免短路 ,电阻是必需的。因此 ,使用相同的 电阻 在 电解加工 。 电解加工 差距定义区别 为 完成的宽度和 电极 的凹槽直径 。电火花加工的粗糙度机加工表面 通过应用电子反制 可以提高。 120年之后 ,最初的粗糙度 毫米。另一方面 ,电火花 差距显示在 10毫米 电解加工 加工时间 0年代。在早期阶段 ,电解加工 差距迅速增加 ,增加的速率随 电解加工 时间 推进 。因为表面粗糙度有一个稳定的值经过加工 研究 时间的 120年之后 ,电解加工 加工时间设定在 120年在孔精 加工过程的 复合 加工实验。 那是没有穿的电极在电解加工中。 图 间电阻 : 460 o;电压 :200 V;电容 :10 图 3. 表面粗糙度和 电解加工 差距与 加工时间电阻 :460 o;电压 :200 V 复合 加工实验 对 复合 的加工进行了实验。这 个形成电极加工从 直径 3毫米和一个 直径 方端铣刀。这个高度是 500毫米的 模型 。 电火花加工进行了 这个电极 的实验 。图 4(a)展示了一个 电火花形孔 照片, 洞的深度是 600 4(b)显示了 电解加工 完成孔。相同的电极 (铜 )和加工液体 (水 )是用于电子反制。 电解加工 孔 研究 完成时间是 120年 。 电火花 加工 粗糙表面是提高反演 电解加工 。一个表面粗糙度 从 4表明 ,电火花和 电解加工 复合 加工成功 发展 了 起来 。 解加工 复合 加工 虽然电火花和 电解加工 复合 加 工 可以在同一台机器上 用 执行工具 形成电极 ,电极磨损长度孔深度电火花加工 之 比 是 20%。很难维持高形成精度形成的电极。 另一种类型的 复合 加工 在这一节中研究 防止 效应的电极磨损。电火花和 电解加工 是由扫描一个 直径 1毫米 的铜杆 。扫描 电火花 5和 电解加工 技术 使用一个小而简单的形状电极 在一个短的时间 、复合 的加工和覆盖各种各样的加工形状 不需要形成电极。 首先 ,进行电火花加工容器 内装满了蒸馏水。 它 是用 一个 直径 1毫米 的 铜杆 , 这个工作材料 是 硬化钢。第二 ,通过改变进行从一个 电火花到电解加工 功率 的 供应 在 相同的电极 (铜 )和加工液 (水 )用于 复合 的加工。 图 5显示了扫描方向的电极在电火花加工 的 过程。电极是美联储在 个 垂直运动的电极到水平运动的电极称为比率对角线。在早期阶段 , 如果对角线保存常数 , 深度所加工槽 的 增加的运动 是其 在 或 来 ,变成一种常态的沟槽深度。 扫描电火花 图 6显示了变化的横截面加工槽的比率来对角 线供给 。十字架部分是测量表面粗糙度 的 测试仪。而槽的深度的增加而增加这个比率的对角 线供给 , 这个槽 截面 的形状 变成三角形。这是归因于以下原因 : 扫描电极是穿一个锥形状 ,因为电极磨损发生扫描方向和电极旋转 在前面的部分 。这个 的槽 的 形状的截面是复制横截面的形状的电极。锥形状的电极取决于比对角 线供给 。而磨损率的测量电极没有因为它是难以衡量的去除量电极和工作材料 ,电极的磨损率 只要 在这部分的 衡量 电气条件 中的 电火花钻井。在 本节 第二章详细介 绍了 磨损率与电有关的条件没有多大区别 。 图 4. 加工孔的照片 :(一 )在电 火花 ;(b)在 电解加工 ;和形成电极 :(c)在加工 ;和 (d)在 电解加工 。 图 5. 扫描方向的电极 扫描 电解加工 扫描 电解加工 进行电火花加工后。一个加工电压 150 V,电容 47 阻的 220欧姆 ,和比对角 供给 的 设置 1/80是为电火花加工条件。只有电容是切断了从电火花加工过程发生变化到 电解加工 。 电解加工 扫描路径的电极是 电火花 加工 一样。 供给的比例是 0对角线。 图 7显示了 电极 的 表面粗糙度和 电解加工 差距 比例 速。在电火花通 过应用电子反制 使 加工的 表面粗糙度可以改善。 粗糙度 初的 一方面 ,电火花 电极 间隙随进给速度 增加的 。 图 6. 横截面的变化对加工槽的 比的对角 供给 。电极 :铜 ;工件 :淬火钢 ;电压 :150 V;电容 :47 阻 :220 o 图 7. 表面粗糙度和电火花间隙与 进给速率的电极 扫描电火花加工和 电解加工 复合 加工 复合 的加工实验通过 扫描电极证明 , 一个盒子形状的 一个 3毫米平方 空腔与基础形状的加工 使用 硬化钢。 图 图 8所示 扫描路径包括四个步骤。这个循环重复的 腔加工 。 图 9显示了照片的 ,在电火花加工形状的腔和电解加工 完成腔。首先 ,进行电火花加工与 1/80比例的对角 供给 。这个循环是图 8所示 的 重复 12次。 它 腔 的深度 是 700毫米。 电解加工 完成后进行电火花 加工 。进料量的电极是 10毫米 /秒。扫描路径 在 一样的情况下 使用电火花, 扫描的数量时间 一样, 电火花 和 电解加工 在 同样的机床 用 序列上进行。相同的电极 (铜 )和加工液 (水 )是用于电火花加工和电解加工。 电火花加工的加工时间是 2小时 30分钟 ,电解加工 是 30分钟。表面粗糙度在电火花 加工因改进而 采用 电 解加工 。 底部的孔的 表面粗糙度 由 图 9表明 ,电火花加工和 电解加工 复合 加工 的成功是通过 扫描电极。 图 8. 扫描路径的电极对腔行 进 经过电火花加工( 经过电解加工( 图 9. 电火花加工的照片腔和 电解加工 完成腔 电极 :铜 ;工作 :淬火钢 ;电压 :150 V;选择 供给 :比的对角 供给 中电火花 :1/80;进给速率在 电解加工 :10毫米 / s 4. 电火花 和 电解加工 研磨复合加 工 在前面的小节中 ,用 电火花和 电解加工 复合 进行加工, 电火花加工的表面粗糙度通过应用电子反制 由 然表面是光滑后 电解加工 ,镜面加工表面采用 电解加工 无法生产。因此 ,为了得到一个平滑的表面 (小于 a),电解加工 研磨 ,这是一个新开发的技术 ,应用于电火花加工的表面。在 电解加工 研磨、陶瓷研磨是混合入电解液。在磨料 是由 电解加工 去除表面氧化层 , 生成 的结果是一种高效 电解加工 的过程 ,因为氧化层关掉了流动电流在 电解加工 。 电解加工 研磨的 有效性 为了知道 电解加工 研磨 的有效性 ,三种加工 单独 进行了一个盲人孔表面加工 ,电火花 :只 有 电解加工 ,只有磨料抛光 ,电解加工 磨。工作材料是 61 直径 3毫米铜杆用作电极。这些洞的底部表面比较。在实验中 ,氧化铝粉末混入电解液 (水 )。晶粒尺寸是 0 g / 升 。图 10显示了粗糙度是 电解加工 研磨比其他两种加工 的差别 ,而加工时间与 电解加工 研磨时间其他两种加工方法。因此 ,它是表明 ,电解加工 研磨是 消除电火花疙瘩 一种有效的方法。 表面粗糙度和晶 粒尺寸 之间的关系 图 11显示了表面之间的关系表面粗糙度和颗粒大小。如前所述 ,氧化铝粉末混合入 平均晶粒尺寸的 2,、 13毫 米 ,用 的 密度是 60 g / 升的 电解液。表 1显示了晶粒尺寸和导电率的电解液。 是一个 3圆 电极截面 ,这 ,使用是为了提供研磨底部表面的孔。旋转的速度电极是 3000 所有 电解加工 研磨表面粗糙度在这个研究是平滑比最好的表面粗糙度与 电解加工 (。 虽然没什么数据传播在表面粗糙度与 9、 13毫米尺寸、表面粗糙度具有最大 2毫米 见图 11。它认为没有价值最低 ,因为相对的为电解质提高 电解加工 效应和移除更多区域的工作 。而且 ,因为 电解加工 的空白加工条件的研究变得更大比晶粒大小 ,旋转的电极和电解液的粘度不能申请足够的能量到砂去除氧化层的工作材料。因此 ,毫米大小的影响。因为复合 加工是不够的。预计 ,如果 电解加工 抛光 差距变得更紧密的通过改变加工条件(转速的电极、 电解液 导电率和加工电压等 )、低粗糙度 (工可以用 2毫米的 材料 ( a)经过电火花加工 ( b)只有电解加工 ( c)只有抛光 ( d) 电解加工 +抛光(电解研磨) 表面粗糙度( Ra 火花加工时间( 4 4 3 图 极 :铜 ;加工液体 : 水 电解液的电导率 和表面粗糙度之间的关系 因为电火花和 电解加工 研磨污泥混合成电解液 ,电解质的导电率增加如果数量的 复合 加工时间相同电解液。因此 ,许多电火花和 电解加工 研磨是实施和电导率 ,电解液测量显示表面粗糙度之间的关系和电导率的电解质。个底表面 的每个加工孔测量。图。 12显示了和表面粗糙度之间的关系电解液的电导率。虽然有数据传播价值的表面粗糙度的洞穴作为电解液的电导率的变化 ,趋势显示的值随表面粗糙度的增加电解液的导电性。相对光滑的表面研磨可以执行与高电解液的导电能力。另一方面 ,加工间隙的增加而增加电导率因为目前的电解液密度增大。一个大加工间隙导致贫困形成精度。此外 ,认为高电解质电导率导致电极磨损、腐蚀的材料和工作电火花加工。为了应对工作质量要求如表面粗糙度和形式的准确性实际应用 ,重要的是要控制电解液的导电能力。 图 11. 表面粗糙度之间的关系和 晶粒尺寸 电压 :15 V 表 1 粗糙度 ,晶粒尺寸和电导率的电解质 粗糙度( #) 晶粒大小 ( 导电性 ( us/ 图 12. 表面粗糙度和电导率之间的关系的 电解液 :电压 :15 V;晶粒尺寸 : 与半圈 有太阳和行星运动 图 13. 搭接孔与旋转电极和太阳和圆状 行星运动电极 图 14. 电火花加工 和 电解加工 研磨复合加工 的例子 电解加工 研磨 运动 工具 表面粗糙度之间的关系 ,颗粒大小和表面之间的关系粗糙度和电导率的电解质 ,是 节 这些部分 ,旋转电极截面 ,是一个半圆 ,用因为它是必要的供应足够的电解质 ,这是一个混合磨料。在这种情况下 ,截面的电极应加工完美圆状否则 ,一个坑或投影生成中心的底部表面的孔。此外 ,表面没有一个镜面抛光 ,因为它有一个同心环结构。在为了克服这些问题 ,太阳和行星运动应用于 复合 的加工。电极和工作是旋转并设置一个中心之间的距离旋转。图 13显示了一个搭接孔的照片只有旋转一个 直径 3毫米的半圆电极和太阳和行星移动 3毫米直径电极。 底部表面的孔和一个半圆电极有投影和一个同心环结构。孔的表面粗糙度为 a。在另一方面 ,表面与太阳和行星运动电极没有坑 ,投影和同心环结构。中心区域的孔有一个 镜面磨光 表面。 它 的粗糙度面积是 为 复合 形状面可以完成了应用组合的 电解加工 研磨和电火花与电极扫描技术。 另一个孔加工与电火花加工 和电解加工研磨 复合 的加工 ,如图 14。而直径的孔的横截面变化的 孔 深变化 ,内表面的孔平滑通过应用电火花和 电解加工 研磨 复合 的加工技术。 5. 结论 (1)电火花和 电解加工 复合 加工 :与形成电极和通过扫描电极与简单 的形状演示。 (2)可能性的电火花加工和 电解加工 研磨 复合 加工技术显示。 (3)电火花表面是 应用电解加工研磨 提高到 米。 (4)太阳和行星电极运动是新应用 电解加工 研磨 ,表面精加工的 复合 的孔形状是成功地进行 参考文献 1 T. M. 8) 959 965. 2 T. S. M. 001, 65 72. 3 T. 1970 ( 4 K. 2(1998) 37 42. 5 N. T. T. N. 4 (1998) 1727 1730 (- 配套讲稿:
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