電解去毛刺加工技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展（下）

1  機(jī)床
　?。?）成形加工機(jī)床。
　　由于受到數(shù)控機(jī)床、加工中心、高速加工機(jī)床等強(qiáng)力沖擊，在民用工業(yè)領(lǐng)域，電解成形加工應(yīng)用逐年萎縮，模具、葉片等傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域基本失守。
　　但是，隨著國(guó)防工業(yè)的蓬勃發(fā)展，由于具有率、高表面質(zhì)量、無(wú)殘余應(yīng)力、無(wú)表面再鑄層、陰極無(wú)損耗等*優(yōu)勢(shì)，電解加工在航空、航天、兵器等工業(yè)領(lǐng)域又重新煥發(fā)了生機(jī)。特別是在發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣、葉片、整體葉輪、長(zhǎng)筒零件、異型零件、炮管膛線等產(chǎn)品制造中，電解加工機(jī)床的需求較旺盛，針對(duì)上述零件的機(jī)床或主要用于特定零件的通用機(jī)床產(chǎn)量均出現(xiàn)了明顯回升。
　　早期的電解加工機(jī)床，其控制系統(tǒng)多為采用分離元件的繼電系統(tǒng)或簡(jiǎn)易數(shù)控系統(tǒng)，其故障率高，穩(wěn)定性差，使用壽命短，且控制柔性較差，自動(dòng)化程度低。近年開(kāi)發(fā)的電解加工機(jī)床，均采用了PLC或計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，人機(jī)界面采用觸摸屏。因而顯著提高了設(shè)備的先進(jìn)性能以及現(xiàn)場(chǎng)惡劣環(huán)境中運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。

2）去毛刺機(jī)床。
　　近年來(lái)，由于對(duì)產(chǎn)品高品質(zhì)的追求和電解去毛刺工藝的顯著優(yōu)勢(shì)，在發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射系統(tǒng)等領(lǐng)域，針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體等零件內(nèi)部交叉孔口去毛刺，以及噴油嘴內(nèi)盛油槽、退刀槽的小余量加工等，電解去毛刺機(jī)床市場(chǎng)需求暴發(fā)性增長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)重點(diǎn)電解去毛刺機(jī)床廠家產(chǎn)品供不應(yīng)求，產(chǎn)銷兩旺。國(guó)外進(jìn)口機(jī)床數(shù)量也顯著增長(zhǎng)。
　　以前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的電解去毛刺機(jī)床與進(jìn)口機(jī)床相比，主要在配套附屬產(chǎn)品如電解產(chǎn)物處理、電解液參數(shù)控制裝置等方面存在明顯差距，但在設(shè)備完整性、可靠性、易操作性以及美觀性等諸多環(huán)節(jié)均已取得長(zhǎng)足進(jìn)步。特別是現(xiàn)在蘇州中航長(zhǎng)風(fēng)數(shù)控科技有限公司經(jīng)過(guò)10多年的技術(shù)改進(jìn)，現(xiàn)在技術(shù)已經(jīng)取的突破，性能已可進(jìn)口電解去毛刺機(jī)床相媲美了，就機(jī)床外觀上還是無(wú)法和國(guó)外的比較。具體資料可參考的成功案例介紹。
　　2  電源
　　（1）毫秒級(jí)脈沖電源。
　　由于制造成本與直流電源相差無(wú)幾，近年開(kāi)發(fā)的機(jī)床基本上配置了毫秒級(jí)脈沖與直流兩用電源。舊設(shè)備改造時(shí)，除了針對(duì)特定產(chǎn)品的設(shè)備以外，也大多更換為脈沖電源。
　?。?） 微秒級(jí)脈沖電源。
　　目前，已開(kāi)發(fā)了1000A、2000A的MOSFET脈沖電源工程化樣機(jī)，主要性能指標(biāo)如表1[1]。

　　該電源解決了大電流快速換流所引發(fā)和派生的諸多技術(shù)難題，如：矩形波波形畸變，功率開(kāi)關(guān)器件的過(guò)壓擊穿、過(guò)熱燒損，快速短路保護(hù)等，有望用于實(shí)際生產(chǎn)。
　　此外，多家研究機(jī)構(gòu)還開(kāi)發(fā)了不同類型的小功率微秒級(jí)脈沖電源，主要用于電化學(xué)拋光、微細(xì)加工等領(lǐng)域。
　　（3）高頻群脈沖電源。
　　北京理工大學(xué)和合肥工業(yè)大學(xué)相繼開(kāi)展了高頻群脈沖電源的研究。該電源可用于微細(xì)電解加工。群脈沖是經(jīng)過(guò)主脈沖（高頻）和調(diào)制脈沖（低頻）相乘獲得的特殊脈沖信號(hào)。高頻群脈沖電源既能單獨(dú)控制每一個(gè)脈沖的寬度，也可以控制一組內(nèi)脈沖的個(gè)數(shù)，因而輸出脈沖的波形靈活多變，特別適合于微細(xì)加工[20]。
　　（4）雙向脈沖電源。
　　為了保持陰極工作表面的幾何尺寸及物化性能的穩(wěn)定，須利用雙向脈沖電源的負(fù)半周電流來(lái)去除陰極表面的沉積。該類電源尤其適合用于深小孔的加工。

　　展望
　　近階段，電解加工的研究重點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域會(huì)主要集中在以下幾個(gè)方向。
　　1  電解微精加工的深入研究
　　電解加工技術(shù)具有加工機(jī)理的*優(yōu)勢(shì)以及在微精甚至在納米加工領(lǐng)域進(jìn)一步研究探索的空間，但還必須在自身工藝規(guī)律認(rèn)識(shí)和完善的基礎(chǔ)上不斷創(chuàng)新。具體應(yīng)關(guān)注以下幾點(diǎn)：
　?。?） 進(jìn)一步完善硬件系統(tǒng)，如微進(jìn)給系統(tǒng)及微控工作臺(tái)的性能及可靠性的提升；加工過(guò)程自動(dòng)檢測(cè)與適應(yīng)控制研發(fā)的深化。
　　（2） 微精加工機(jī)理的研究。尤其是中、高頻率脈沖電流條件下，微精加工電解反應(yīng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)等方面的深入研究。如：脈沖參數(shù)（脈沖寬度及占空比）對(duì)加工效果的影響，流場(chǎng)的影響，沖液加工的可行性及相應(yīng)的參數(shù)選擇。
　　2  脈沖電源的深化研發(fā)
　　微秒級(jí)脈沖電源的工程化完善以及在工業(yè)領(lǐng)域的大力推廣應(yīng)用。納秒級(jí)脈沖電源、群脈沖電源、逆變式脈沖電源的性能完善。
　　3  電解加工機(jī)床
　　電解加工機(jī)床（包括其控制系統(tǒng)）及電解液系統(tǒng)性能的進(jìn)一步改善。精密加工、微細(xì)加工等新技術(shù)對(duì)電解加工設(shè)備提出了更高的要求，如：機(jī)床的高定位精度及低速進(jìn)給的穩(wěn)定性、電解液系統(tǒng)的高清潔度及參數(shù)的穩(wěn)定等，這些都需要引起足夠重視。

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